植入辅助磁性种子非渗透壁微血管载药磁纳米粒子的输运模型和捕获率研究

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1、隶。轫大·粤工程硕士学位论文万方数据植入辅助磁性种子非渗透壁微血管载药磁纳米粒子的输运模型和捕获率研究万方数据Researchonimplantassisted—magneticseedingformagneticdrugnanoparticletransportandcaptureinimpermeablemicrovesselJJlll[IIII111UrllIPIlUI[IIIIIfY2706835AThesisSubmiRedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYCAOJiejieS

2、upervisedbyProf．LINXiaohuiSchoolofMechanicalEngineeringSoutheastUniversityMay2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：纽日期：翟i坚￡进东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技

3、术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：恤导师签名：邀日期：洲寸．厂．矽万方数据摘要植入辅助磁性种子非渗透壁微血管载药磁纳米粒子的输运模型和捕获率研究研究生：曹洁洁导师：林晓辉东南大学机械工程学院以局部病患的特异性治疗为目的的磁性药物靶向治疗是目前对肿瘤介入疗法研究的热点。然

4、而，传统的磁性药物靶向治疗方法仅依靠外磁场的作用难以获得足够的磁力使药物在病灶区长效滞留。植入辅助磁性种子药物靶向治疗技术，能够有效增强病灶区附近磁场，且可以通过简单的注射将磁性粒子输入人体，具有广阔的应用前景。本文采用圆柱形永磁体作为外部磁场源，基于Navier-Stokes方程、磁场方程以及Fokker-Planck方程，建立了植入辅助药物靶向系统巾载药磁纳米粒子在微血管巾的输运模型。模型将磁性种子和载药磁纳米粒子在血液巾的运动视为随机运动，考虑血液运动、磁粒子布朗运动效应、永磁体产生的外磁场效应、磁性种子产生的附加磁场效应以及磁粒子产生的修正磁场效应对磁粒子输运的影响。模型

5、可适用于血管半径与粒子平均自由程处于同一量级的大Knudsen数条件载药磁纳米粒子输运。本文提出一种有效的修正分群方法耦合求解输运模型，获得了磁性种子和载药磁纳米粒子在血液中的分布函数，并分析了载药磁纳米粒子捕获率随磁粒子半径、磁场强度、血液流速、磁铁与血管距离的变化规律。研究结果表明，血管入口的速度对磁粒子捕获率有明显的影响，入口速度越大，捕获率越低，而仅增大外磁场强度对捕获率的影响是有限的。模型计算结果与实验值较吻合。植入的磁性种子能使病灶区附近的磁场力提高l至2个数量级，病灶区附近的载药磁纳米粒子捕获率显著提高。本文研究工作和成果为植入辅助种子磁性药物靶向治疗的各种应用提供

6、了有价值的参考数据。关键词：辅助药物靶向治疗技术；Fokker-Planck方程；布朗运动效应；修正磁场；捕获窒万方数据Researchonimplantassisted--magneticseedingformagneticdrugnanoparticletransportandcaptureinimpermeablemicrovesselByCAOJiejieSupervisedbyLINXiaohuiSchoolofMechanicalEngineering，SoutheastUniversityAbstractMagneticdrugtargeting(MOT)forsp

7、ecifictreatmentoflocalaffectionhascurrentlybecomethespotoftoumortreatment．However,theconventionalMDTmethodonlydependedontheeffectoftheexternalmagneticfielddoesnothaveenoughmagneticforcetoobtainsufficientlong-termretentionofdruginthelesionarea