渗透微血管磁性载药粒子的统计力学输运理论模型研究

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1、乘兩扛旁硕ｉ学位论文渗透微血管磁性载药粒子的统计力学输运理论模型研究专业名称：机械电子工程研究生姓名：李凯导师姓名：张赤斌教授ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃｓＴｒａｎｓｐｏｒｔＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌＭｏｄｅｌｏｆＭａｇｎｅｔｉｃＣａｒｒｉｅｒＰａｒｔｉｃｌｅｓｉｎａＰｅｒｍｅａｂｌｅＭｉｃｒｏｖｅｗｅｌＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化Ｓｃｍｔｈｅａ巧ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈ

2、ｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＢＹＬＩＫａｉＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＺＨＡＮＧＣｈｉｂｉｎＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａ２０１５ｙ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Ｗ标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表

3、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过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一１。｜、、研究生签名：ＡＢ期：Ｍ东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文挡，可１＾１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一致容和纸质论文的内容相。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括

4、刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签户、＇＾咬Ｍ名：Ａｉｌｋ导师签名：期；＾＾渗透微血管礎性载药粒子的统计力学输运理论模型研究研究生；李凯指导老师：张赤斌教授（东南大学机械工程学院，南京）摘要磁性载药粒子的禪向治疗方法具有高靴向性，、低毒性和非侵入性等优点使其成为一当前治疗癌症方法研究的热点之，。该方法能够提升病变区域的药物浓度减轻药物对正常组织和细胞的毒副作用，从而提升治疗效果，具有巨大的应用前景和

5、市场需求。本文首先从统计力学角度，建立了磁性载药粒子在渗透微血管中的统计力学输运模－述型。微血管中血液的流动采用ＣａｓｓｏｎＮｅｗｔｏｎ双流体模型描，微血管渗透效应采用Ｄａｒｃｙ定律描述。模型采用Ｓｔａｒｌｉｎｇ假说，同时考虑血液流动和周巧组织液流动的親合效应。载药粒子在微血管中的随机运动效应采用Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方程进行描述，方程中考虑了载药粒子与红细胞的弹性碰撞效应。，通过縄合求解磁场方程ｌｚｍａｎｎ，其次、血液压力方程、组织液压力方程和Ｂｏｔ方程获得了渗透微血管

6、的血液流速分布，血液和组织液的压力分布Ｗ及磁性载药粒子在渗透微血管中分布。并在此基础上，得到了磁性载药粒子在渗透微血管中的捕获率。结果表明，载药粒子尺寸的增加和外磁介质与血管的距离的减小能提高捕获率，渗透性较强的微血管Ｗ及较低的微血管血液入口流速更有利于捕获率的増加。最后，通过体外实验分析了流体速度和磁铁至管道中也的距离对磁性纳米颗粒捕获率的影响，验证了本文建立的模型的有效性。本文的研究工作及成果为磁性药物祀向治疗方法的临床应用提供了有意义的依据。－关键词：磁性药物鞭

7、向，磁性载药粒子，ＣａｓｓｏｎＮｅｗｔｏｎ模型，纳米粒子随机运动，捕获率ＩＡｂｓｔｒａｃｔＲｅｓｅａｒｃｈｏｎ化ｅＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃｓＴｒａｎｓｏｒｔＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｐＭｏｄｅｌｏｆＭａｎｅｔｉｃＣａｒｒｉｅｒＰａｒｔｉｃｌｅｓ化ａＰｅｒｍｅａｂｌｅＭｉｃｒｏｖｅｓｓｄｇＣａｎｄｉｄａｔｅｆｏｒＭａｓｔｅｒ；ＬＩＫａｉＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＺＨＡＮＧＣｌｄｂｉｎＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃ

8、ｈａｎｉｃａＥｎｉｎｅｅｒｉｎｏｕｅａｓｎｉｖｅｒｓｉｉ（ｌｇｇ，ＳｔｈｔＵｔｙ，Ｎａｎｊｎｇ）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｔａｒｇｅｔｅｄｄｒｕｇｄｅｌｉｖｅｒｙｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｃｏｍｅｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔａｔｒａｃｔｉｖｅｓｔｒａｔｅｉｅｓｏｆｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｕｍｏｒｄｕｅｔｏｉｔｓｈｉｇｈｔａｒｇｅｔｉｎｇｅｆｉｃｉｅｎｃｙｌｏｗＵ）ｘｉｃｉｔｎｄｇ，ｙａ－。ｍｎｏ打ｉｎｖａｓｉｖｅ