Forskere beskriver grundlæggende processer bag bevægelse af magnetiske partikler

Magnetiske partiklers bevægelse, når de passerer gennem et magnetfelt, kaldes magnetoforese. Indtil nu, der var ikke meget kendt om de faktorer, der påvirker disse partikler og deres bevægelse. Nu, forskere fra University of Illinois Chicago beskriver flere grundlæggende processer forbundet med bevægelse af magnetiske partikler gennem væsker, når de trækkes af et magnetfelt.

Deres resultater er rapporteret i journalen Procedurer fra National Academy of Sciences .

At forstå mere om magnetiske partiklers bevægelse, når de passerer gennem et magnetfelt, har mange anvendelser, herunder levering af lægemidler, biosensorer, molekylær billeddannelse, og katalyse. For eksempel, magnetiske nanopartikler fyldt med lægemidler kan leveres til diskrete pletter i kroppen, efter at de er blevet injiceret i blodbanen eller cerebrospinalvæsken ved hjælp af magneter. Denne proces bruges i øjeblikket i nogle former for kemoterapi til behandling af kræft.

"Vi har brug for at vide mere om, hvordan magnetiske partikler bevæger sig, så vi bedre kan forudsige, hvor hurtigt de bevæger sig, hvor mange vil nå deres mål, og hvornår og hvilke faktorer påvirker deres adfærd, når de bevæger sig gennem forskellige væsker, "sagde Meenesh Singh, UIC -assisterende professor i kemiteknik ved Engineering College og tilsvarende forfatter på papiret.

Meenesh og kolleger fandt ud af, at fire hovedfaktorer påvirker bevægelsen af ​​magnetiske partikler:forskellen mellem partiklernes magnetiske egenskaber og løsningen, de bevæger sig igennem, gradienten af ​​magnetfeltet, de magnetiske interaktioner mellem partikler eller hvor meget de hænger sammen, og interaktionen mellem elektriske ladninger på partikler med magnetfeltet.

"Vi kan bygge videre på denne nye viden for at øge specificiteten, hvormed magnetiske nanopartikler når det ønskede målvæv i centralnervesystemet, "sagde Andreas Linninger, UIC professor i bioingeniør ved Engineering College og første forfatter på papiret.

Baseret på disse fund, forskerne skabte en matematisk formel med alle disse faktorer inkluderet. Ved hjælp af virkelige data, de udfyldte deres model og var i stand til præcist at forudsige hastighed og placering af partikler i rigtige systemer.

"Ved at bruge vores model, læger og forskere vil være bedre i stand til at designe magnetiske nanopartikler til at levere lægemidler eller andre molekyler og gøre det meget mere præcist, "Meenesh sagde." Denne model kan også forudsige bevægelsen af ​​ladede magnetiske partikler i forskellige applikationer, herunder afbøjning af ladede partikler i jordens magnetosfære. "