Javascript on praegu teie brauseris keelatud.Kui javascript on keelatud, ei tööta mõned selle veebisaidi funktsioonid.
Registreerige oma konkreetsed andmed ja konkreetsed huvipakkuvad ravimid ning me ühendame teie esitatud teabe meie ulatuslikus andmebaasis olevate artiklitega ja saadame teile õigeaegselt e-posti teel PDF-koopia.
Kontrollige magnetiliste raudoksiidi nanoosakeste liikumist tsütostaatikumide sihipäraseks kohaletoimetamiseks
Autorid Toropova Y, Korolev D, Istomina M, Shulmeyster G, Petuhhov A, Mishanin V, Gorshkov A, Podyacheva E, Gareev K, Bagrov A, Demidov O
Yana Toropova, 1 Dmitri Korolev, 1 Maria Istomina, 1, 2 Galina Shulmeyster, 1 Aleksei Petuhhov, 1, 3 Vladimir Mišanin, 1 Andrei Gorškov, 4 Jekaterina Podyacheva, 1 Kamil Gareev, 2 Aleksei Bagrov, 5 Oleg Demidov 6, 71 Almazov National Medical Vene Föderatsiooni Tervishoiuministeeriumi uurimiskeskus, Peterburi, 197341, Venemaa Föderatsioon;2 Peterburi Elektrotehnikaülikool “LETI”, Peterburi, 197376, Venemaa Föderatsioon;3 Personaliseeritud meditsiini keskus, Almazovi riiklik meditsiiniuuringute keskus, Vene Föderatsiooni tervishoiuministeerium, Peterburi, 197341, Venemaa Föderatsioon;4FSBI “AA Smorodintsevi nimeline gripiuuringute instituut” Vene Föderatsiooni tervishoiuministeerium, Peterburi, Venemaa Föderatsioon;5 Sechenov Evolutsioonilise Füsioloogia ja Biokeemia Instituut, Venemaa Teaduste Akadeemia, Peterburi, Venemaa Föderatsioon;6 RAS Tsütoloogia Instituut, Peterburi, 194064, Venemaa Föderatsioon;7INSERM U1231, arsti- ja farmaatsiateaduskond, Bourgogne-Franche Comté Dijoni ülikool, Prantsusmaa Side: Yana ToropovaAlmazov Riiklik Meditsiiniuuringute Keskus, Vene Föderatsiooni Tervishoiuministeerium, Peterburi, 197341, Venemaa Tel +7 981 952649800 69494800 [email protected] Taust: paljutõotav lähenemisviis tsütostaatilise toksilisuse probleemile on magnetiliste nanoosakeste (MNP) kasutamine ravimite sihipäraseks kohaletoimetamiseks.Eesmärk: kasutada arvutusi MNP-sid in vivo kontrolliva magnetvälja parimate omaduste määramiseks ning MNP-de magnetroni toimetamise efektiivsuse hindamine hiire kasvajatesse in vitro ja in vivo.(MNPs-ICG) kasutatakse.In vivo luminestsentsi intensiivsuse uuringud viidi läbi kasvajahiirtel, nii magnetväljaga kui ka ilma huvipakkuvas kohas.Need uuringud viidi läbi hüdrodünaamilisel karkassil, mille töötas välja Venemaa tervishoiuministeeriumi Almazovi riikliku meditsiiniuuringute keskuse Eksperimentaalmeditsiini instituut.Tulemus: neodüümmagnetite kasutamine soodustas MNP selektiivset kogunemist.Üks minut pärast MNPs-ICG manustamist kasvajaga hiirtele koguneb MNP-ICG peamiselt maksas.Magnetvälja puudumisel ja olemasolul näitab see selle metaboolset rada.Kuigi magnetvälja juuresolekul täheldati kasvaja fluorestsentsi suurenemist, ei muutunud fluorestsentsi intensiivsus looma maksas aja jooksul.Järeldus: seda tüüpi MNP koos arvutatud magnetvälja tugevusega võib olla aluseks tsütostaatikumide magnetiliselt juhitava manustamise väljatöötamisele kasvaja kudedesse.Märksõnad: fluorestsentsanalüüs, indotsüaniin, raudoksiidi nanoosakesed, tsütostaatikumide magnetroni manustamine, kasvaja sihtimine
Kasvajahaigused on üks peamisi surmapõhjuseid kogu maailmas.Samal ajal on endiselt olemas kasvajahaigustesse haigestumuse ja suremuse suurenemise dünaamika.1 Tänapäeval kasutatav keemiaravi on endiselt üks peamisi erinevate kasvajate ravimeetodeid.Samal ajal on tsütostaatikumide süsteemse toksilisuse vähendamise meetodite väljatöötamine endiselt aktuaalne.Paljutõotav meetod selle toksilisuse probleemi lahendamiseks on nanomõõtmeliste kandjate kasutamine ravimite kohaletoimetamise meetodite sihtimiseks, mis võivad tagada ravimite lokaalse akumuleerumise kasvaja kudedes, suurendamata nende kogunemist tervetesse elunditesse ja kudedesse.kontsentratsioon.2 See meetod võimaldab parandada kemoterapeutikumide efektiivsust ja suunamist kasvajakudedele, vähendades samal ajal nende süsteemset toksilisust.
Tsütostaatiliste ainete sihipäraseks manustamiseks mõeldud mitmesuguste nanoosakeste hulgas on magnetilised nanoosakesed (MNP-d) eriti huvipakkuvad nende ainulaadsete keemiliste, bioloogiliste ja magnetiliste omaduste tõttu, mis tagavad nende mitmekülgsuse.Seetõttu saab magnetilisi nanoosakesi kasutada küttesüsteemina hüpertermiaga (magnetilise hüpertermia) kasvajate raviks.Neid saab kasutada ka diagnostiliste ainetena (magnetresonantsdiagnoos).3-5 Kasutades neid omadusi koos MNP akumuleerumise võimalusega kindlas piirkonnas välise magnetvälja kasutamise kaudu, võimaldab sihtotstarbeliste farmatseutiliste preparaatide kohaletoimetamine luua multifunktsionaalse magnetronsüsteemi, mis suunab tsütostaatikumid kasvaja piirkonda. Väljavaated.Selline süsteem hõlmaks MNP-d ja magnetvälju, et kontrollida nende liikumist kehas.Sellisel juhul saab magnetvälja allikana kasutada nii väliseid magnetvälju kui ka kasvajat sisaldavasse kehapiirkonda asetatud magnetimplantaate.6 Esimesel meetodil on tõsiseid puudusi, sealhulgas vajadus kasutada ravimite magnetsihtimiseks spetsiaalseid seadmeid ja vajadus koolitada personali operatsiooni läbiviimiseks.Lisaks piirab seda meetodit kõrge hind ja see sobib ainult "pindmiste" kasvajate korral kehapinna lähedal.Alternatiivne magnetimplantaatide kasutamise meetod laiendab selle tehnoloogia rakendusala, hõlbustades selle kasutamist erinevates kehaosades paiknevate kasvajate puhul.Nii üksikuid magneteid kui ka intraluminaalsesse stendi integreeritud magneteid saab kasutada implantaatidena õõnesorganite kasvajakahjustuste korral, et tagada nende läbilaskvus.Kuid meie enda avaldamata uuringute kohaselt ei ole need piisavalt magnetilised, et tagada MNP püsimine vereringest.
Magnetroni ravimite kohaletoimetamise efektiivsus sõltub paljudest teguritest: magnetkandja enda omadustest ja magnetvälja allika omadustest (sealhulgas püsimagnetite geomeetrilistest parameetritest ja nende tekitatava magnetvälja tugevusest).Eduka magnetjuhtimisega rakuinhibiitorite kohaletoimetamise tehnoloogia väljatöötamine peaks hõlmama sobivate magnetiliste nanomõõtmeliste ravimikandjate väljatöötamist, nende ohutuse hindamist ja visualiseerimisprotokolli väljatöötamist, mis võimaldab jälgida nende liikumist kehas.
Selles uuringus arvutasime matemaatiliselt optimaalsed magnetvälja omadused, et kontrollida magnetilise nanomõõtmelise ravimikandja kehas.MNP säilitamise võimalust läbi veresoonte seina nende arvutuslike omadustega rakendatud magnetvälja mõjul uuriti ka isoleeritud roti veresoontes.Lisaks sünteesisime MNP-de ja fluorestseeruvate ainete konjugaate ning töötasime välja protokolli nende visualiseerimiseks in vivo.In vivo tingimustes uuriti kasvajamudeli hiirtel MNP-de akumuleerumise efektiivsust kasvaja kudedes, kui neid manustati süsteemselt magnetvälja mõjul.
In vitro uuringus kasutasime referents-MNP-d ja in vivo uuringus piimhappe polüestriga (polüpiimhape, PLA) kaetud MNP-d, mis sisaldasid fluorestseeruvat ainet (indoletsüaniin; ICG).MNP-ICG sisaldub juhul, kasutage (MNP-PLA-EDA-ICG).
MNP sünteesi ning füüsikalisi ja keemilisi omadusi on üksikasjalikult kirjeldatud mujal.7,8
MNP-ICG sünteesimiseks toodeti esmalt PLA-ICG konjugaate.Kasutati PLA-D ja PLA-L pulbri ratseemilist segu molekulmassiga 60 kDa.
Kuna PLA ja ICG on mõlemad happed, tuleb PLA-ICG konjugaatide sünteesimiseks esmalt sünteesida PLA-l aminootsaga speisser, mis aitab ICG-l speisserisse kemisorbeeruda.Speisser sünteesiti, kasutades etüleendiamiini (EDA), karbodiimiidi meetodit ja vees lahustuvat karbodiimiidi, 1-etüül-3-(3-dimetüülaminopropüül)karbodiimiidi (EDAC).PLA-EDA vahetükk sünteesitakse järgmiselt.Lisage 20-kordne molaarne liig EDA ja 20-kordne molaarne liig EDAC-i 2 ml 0,1 g/ml PLA kloroformi lahusele.Süntees viidi läbi 15 ml polüpropüleenist katseklaasis loksutil kiirusega 300 min-1 2 tundi.Sünteesiskeem on näidatud joonisel 1. Sünteesiskeemi optimeerimiseks korrake sünteesi 200-kordse reaktiivide liiaga.
Sünteesi lõpus tsentrifuugiti lahust kiirusel 3000 min-1 5 minutit, et eemaldada liigne sadestunud polüetüleeni derivaadid.Seejärel lisati 2 ml lahusele 2 ml 0,5 mg/ml ICG lahust dimetüülsulfoksiidis (DMSO).Segaja fikseeritakse segamiskiirusel 300 min-1 2 tundi.Saadud konjugaadi skemaatiline diagramm on näidatud joonisel 2.
200 mg MNP-s lisasime 4 ml PLA-EDA-ICG konjugaati.Kasutage LS-220 loksutit (LOIP, Venemaa), et segada suspensiooni 30 minutit sagedusega 300 min-1.Seejärel pesti seda kolm korda isopropanooliga ja eraldati magnetiliselt.Kasutage UZD-2 Ultrasonic Disperserit (FSUE NII TVCH, Venemaa), et lisada suspensioonile IPA 5-10 minutiks pideva ultraheli toimel.Pärast kolmandat IPA pesemist pesti sade destilleeritud veega ja resuspendeeriti füsioloogilises soolalahuses kontsentratsiooniga 2 mg/ml.
Saadud MNP suurusjaotuse uurimiseks vesilahuses kasutati seadet ZetaSizer Ultra (Malvern Instruments, UK).MNP kuju ja suuruse uurimiseks kasutati JEM-1400 STEM väljaemissioonikatoodiga (JEOL, Jaapan) transmissioonelektronmikroskoopi (TEM).
Selles uuringus kasutame silindrilisi püsimagneteid (klass N35; nikli kaitsekattega) ja järgmisi standardseid suurusi (pika telje pikkus × silindri läbimõõt): 0,5 × 2 mm, 2 × 2 mm, 3 × 2 mm ja 5 × 2 mm.
MNP transpordi in vitro uuring mudelsüsteemis viidi läbi Venemaa Tervishoiuministeeriumi Almazovi Riikliku Meditsiiniuuringute Keskuse Eksperimentaalmeditsiini Instituudi poolt välja töötatud hüdrodünaamilisel karkassil.Ringleva vedeliku (destilleeritud vesi või Krebs-Henseleiti lahus) maht on 225 ml.Püsimagnetitena kasutatakse aksiaalselt magnetiseeritud silindrilisi magneteid.Asetage magnet hoidikule 1,5 mm kaugusele keskse klaastoru siseseinast nii, et selle ots on toru suunas (vertikaalselt).Vedeliku voolukiirus suletud ahelas on 60 L/h (vastab lineaarkiirusele 0,225 m/s).Krebs-Henseleiti lahust kasutatakse ringleva vedelikuna, kuna see on plasma analoog.Plasma dünaamiline viskoossuse koefitsient on 1,1–1,3 mPa∙s.9 Magnetvälja adsorbeerunud MNP kogus määratakse spektrofotomeetriliselt raua kontsentratsiooni järgi ringlevas vedelikus pärast katset.
Lisaks on läbi viidud eksperimentaalsed uuringud täiustatud vedeliku mehaanika tabeliga, et määrata kindlaks veresoonte suhteline läbilaskvus.Hüdrodünaamilise toe põhikomponendid on näidatud joonisel 3. Hüdrodünaamilise stendi põhikomponendid on suletud ahelaga, mis simuleerib mudelveresoonkonna süsteemi ristlõiget ja säilituspaaki.Mudelvedeliku liikumist mööda veresoonte mooduli kontuuri tagab peristaltiline pump.Katse ajal hoidke aurustumist ja nõutavat temperatuurivahemikku ning jälgige süsteemi parameetreid (temperatuur, rõhk, vedeliku voolukiirus ja pH väärtus).
Joonis 3 Unearteri seina läbilaskvuse uurimiseks kasutatud seadistuse plokkskeem.1-paak, 2-peristaltiline pump, 3-mehhanism MNP-d sisaldava suspensiooni sisestamiseks ahelasse, 4-voolumõõtur, 5-ahela rõhuandur, 6-soojusvaheti, 7-kamber mahutiga, 8-allikas magnetvälja, 9-balloon süsivesinikega.
Konteinerit sisaldav kamber koosneb kolmest mahutist: välimisest suurest mahutist ja kahest väikesest mahutist, millest läbivad keskahela harud.Kanüül sisestatakse väikesesse anumasse, anum kinnitatakse väikese anuma külge ja kanüüli ots seotakse tihedalt õhukese traadiga kinni.Suure ja väikese anuma vaheline ruum täidetakse destilleeritud veega ning temperatuur püsib tänu soojusvahetiga ühendamisele konstantsena.Väikeses anumas olev ruum on täidetud Krebs-Henseleiti lahusega, et säilitada veresoonte rakkude elujõulisus.Paak täidetakse ka Krebsi-Henseleiti lahusega.Gaasi (süsiniku) etteandesüsteemi kasutatakse lahuse aurustamiseks mahuti väikeses mahutis ja mahutit sisaldavas kambris (joonis 4).
Joonis 4 Kamber, kuhu konteiner asetatakse.1-kanüül veresoonte alandamiseks, 2-Väliskamber, 3-Väike kamber.Nool näitab mudeli vedeliku suunda.
Veresoonte seina suhtelise läbilaskvuse indeksi määramiseks kasutati roti unearterit.
MNP suspensiooni (0,5 ml) sisestamisel süsteemi on järgmised omadused: paagi ja ühendustoru sisemine kogumaht silmuses on 20 ml ja iga kambri sisemaht on 120 ml.Väline magnetvälja allikas on püsimagnet, mille standardmõõt on 2×3 mm.See paigaldatakse ühe väikese kambri kohale, konteinerist 1 cm kaugusele, üks ots konteineri seina poole.Temperatuuri hoitakse 37°C juures.Rullpumba võimsus on seatud 50% peale, mis vastab kiirusele 17 cm/s.Kontrolliks võeti proovid ilma püsimagnetita kambrist.
Üks tund pärast MNP antud kontsentratsiooni manustamist võeti kambrist vedelikuproov.Osakeste kontsentratsiooni mõõdeti spektrofotomeetriga, kasutades Unico 2802S UV-Vis spektrofotomeetrit (United Products & Instruments, USA).Võttes arvesse MNP suspensiooni neeldumisspektrit, viidi mõõtmine läbi 450 nm juures.
Vastavalt Rus-LASA-FELASA juhistele kasvatatakse ja kasvatatakse kõiki loomi spetsiaalsetes patogeenivabades rajatistes.See uuring vastab kõikidele asjakohastele loomkatsete ja -uuringute eetikaeeskirjadele ning on saanud eetilise heakskiidu Almazovi riiklikult meditsiiniuuringute keskuselt (IACUC).Loomad jõid vett ad libitum ja toitusid regulaarselt.
Uuring viidi läbi 10 tuimestatud 12-nädalase isase immuunpuudulikkusega NSG hiirega (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, Jackson Laboratory, USA) 10, kaaluga 22 g ± 10%.Kuna immuunpuudulikkusega hiirte immuunsus on alla surutud, võimaldavad selle liini immuunpuudulikkusega hiired inimese rakkude ja kudede siirdamist ilma transplantaadi äratõukereaktsioonita.Erinevatest puuridest pärit pesakonnakaaslased määrati juhuslikult katserühma ja neid kasvatati koos või süstemaatiliselt muude rühmade allapanuga, et tagada võrdne kokkupuude ühise mikrobiotaga.
Ksenotransplantaadi mudeli loomiseks kasutatakse HeLa inimese vähirakuliini.Rakke kultiveeriti DMEM-is, mis sisaldas glutamiini (PanEco, Venemaa), millele oli lisatud 10% veise loote seerumit (Hyclone, USA), 100 CFU / ml penitsilliini ja 100 μg / ml streptomütsiini.Rakuliini pakkus lahkelt Venemaa Teaduste Akadeemia Rakuuuringute Instituudi geeniekspressiooni reguleerimise labor.Enne süstimist eemaldati HeLa rakud kultuuriplastist 1: 1 trüpsiini:Verseeni lahusega (Biolot, Venemaa).Pärast pesemist suspendeeriti rakud täielikus söötmes kontsentratsioonini 5 × 106 rakku 200 μl kohta ja lahjendati basaalmembraani maatriksiga (LDEV-FREE, MATRIGEL® CORNING®) (1:1, jääl).Valmistatud rakususpensioon süstiti subkutaanselt hiire reie nahka.Kasvaja kasvu jälgimiseks kasutage elektroonilisi nihikuid iga 3 päeva järel.
Kui kasvaja jõudis 500 mm3 suuruseni, siirdati katselooma kasvaja lähedal asuvasse lihaskoesse püsimagnet.Katserühmas (MNPs-ICG + kasvaja-M) süstiti 0,1 ml MNP suspensiooni ja eksponeeriti magnetväljale.Kontrollidena kasutati töötlemata terveid loomi (taust).Lisaks kasutati loomi, kellele süstiti 0,1 ml MNP-d, kuid ei olnud implanteeritud magneteid (MNP-ICG + kasvaja-BM).
In vivo ja in vitro proovide fluorestsentsvisualiseerimine viidi läbi IVIS Lumina LT seeria III biokujutisega (PerkinElmer Inc., USA).In vitro visualiseerimiseks lisati plaadi süvenditesse 1 ml sünteetilist PLA-EDA-ICG ja MNP-PLA-EDA-ICG konjugaati.Võttes arvesse ICG värvi fluorestsentsomadusi, valitakse proovi valgustugevuse määramiseks kasutatav parim filter: maksimaalne ergastuse lainepikkus on 745 nm ja emissiooni lainepikkus on 815 nm.Konjugaati sisaldavate süvendite fluorestsentsi intensiivsuse kvantitatiivseks mõõtmiseks kasutati tarkvara Living Image 4.5.5 (PerkinElmer Inc.).
MNP-PLA-EDA-ICG konjugaadi fluorestsentsi intensiivsust ja akumulatsiooni mõõdeti in vivo kasvajamudeli hiirtel, ilma magnetvälja olemasolu ja rakendamiseta huvipakkuvas kohas.Hiired anesteseeriti isofluraaniga ja seejärel süstiti läbi sabaveeni 0,1 ml MNP-PLA-EDA-ICG konjugaati.Fluorestseeruva tausta saamiseks kasutati negatiivse kontrollina töötlemata hiiri.Pärast konjugaadi intravenoosset manustamist asetage loom IVIS Lumina LT seeria III fluorestsentskujutise (PerkinElmer Inc.) kambrisse kuumutusastmele (37 °C), säilitades samal ajal sissehingamise 2% isofluraaninaesteesiga.Kasutage ICG sisseehitatud filtrit (745–815 nm) signaali tuvastamiseks 1 minut ja 15 minutit pärast MNP sisestamist.
Konjugaadi kuhjumise hindamiseks kasvajasse kaeti looma kõhukelme piirkond paberiga, mis võimaldas kõrvaldada maksa osakeste kogunemisega seotud ereda fluorestsentsi.Pärast MNP-PLA-EDA-ICG biojaotuse uurimist surmati loomad humaanselt isofluraanesteesia üledoosiga, et järgnevalt eraldada kasvajapiirkonnad ja hinnata fluorestsentskiirgust.Valitud huvipakkuva piirkonna signaalianalüüsi käsitsi töötlemiseks kasutage tarkvara Living Image 4.5.5 (PerkinElmer Inc.).Iga looma kohta tehti kolm mõõtmist (n = 9).
Selles uuringus ei kvantifitseerinud me ICG edukat laadimist MNP-ICG-le.Lisaks ei võrrelnud me nanoosakeste retentsiooniefektiivsust erineva kujuga püsimagnetite mõjul.Lisaks ei hinnanud me magnetvälja pikaajalist mõju nanoosakeste säilimisele kasvajakudedes.
Domineerivad nanoosakesed, mille keskmine suurus on 195,4 nm.Lisaks sisaldas suspensioon aglomeraate keskmise suurusega 1176,0 nm (joonis 5A).Seejärel filtriti osa läbi tsentrifugaalfiltri.Osakeste zeta potentsiaal on -15,69 mV (joonis 5B).
Joonis 5 Suspensiooni füüsikalised omadused: (A) osakeste suuruse jaotus;(B) osakeste jaotus zeta potentsiaalil;(C) nanoosakeste TEM-foto.
Osakeste suurus on põhimõtteliselt 200 nm (joonis 5C), mis koosneb ühest MNP-st, mille suurus on 20 nm, ja madalama elektrontihedusega PLA-EDA-ICG konjugeeritud orgaanilisest kestast.Aglomeraatide teket vesilahustes võib seletada üksikute nanoosakeste suhteliselt madala elektromotoorjõu mooduliga.
Püsimagnetite puhul, kui magnetiseerimine on koondunud ruumalasse V, jagatakse integraaliavaldis kaheks integraaliks, nimelt mahuks ja pinnaks:
Konstantse magnetiseeritusega proovi puhul on voolutihedus null.Seejärel on magnetilise induktsiooni vektori väljendus järgmine vorm:
Numbriliseks arvutamiseks kasutage programmi MATLAB (MathWorks, Inc., USA), ETU “LETI” akadeemilise litsentsi number 40502181.
Nagu on näidatud joonisel 7 Joonis 8 Joonis 9 Joonis 10, tekitab tugevaima magnetvälja silindri otsast aksiaalselt orienteeritud magnet.Efektiivne toimeraadius on samaväärne magneti geomeetriaga.Silindrilistes magnetites, mille silinder on selle läbimõõdust suurem, täheldatakse tugevaimat magnetvälja aksiaal-radiaalsuunas (vastava komponendi puhul);seetõttu on silindrite paar suurema kuvasuhtega (läbimõõt ja pikkus) MNP adsorptsioon kõige tõhusam.
Joonis 7 Magnetilise induktsiooni intensiivsuse komponent Bz piki magneti Oz-telge;Magneti standardsuurus: must joon 0,5×2mm, sinine joon 2×2mm, roheline joon 3×2mm, punane joon 5×2mm.
Joonis 8 Magnetilise induktsiooni komponent Br on risti magneti teljega Oz;Magneti standardsuurus: must joon 0,5×2mm, sinine joon 2×2mm, roheline joon 3×2mm, punane joon 5×2mm.
Joonis 9 Magnetilise induktsiooni intensiivsuse Bz komponent kaugusel r magneti otsateljest (z=0);Magneti standardsuurus: must joon 0,5×2mm, sinine joon 2×2mm, roheline joon 3×2mm, punane joon 5×2mm.
Joonis 10 Magnetilise induktsiooni komponent piki radiaalset suunda;standardne magneti suurus: must joon 0,5×2mm, sinine joon 2×2mm, roheline joon 3×2mm, punane joon 5×2mm.
Spetsiaalseid hüdrodünaamilisi mudeleid saab kasutada kasvaja kudedesse MNP kohaletoimetamise meetodi uurimiseks, nanoosakeste kontsentreerimiseks sihtpiirkonnas ja nanoosakeste käitumise määramiseks hüdrodünaamilistes tingimustes vereringesüsteemis.Välise magnetväljana saab kasutada püsimagneteid.Kui me ignoreerime nanoosakeste vahelist magnetostaatilist interaktsiooni ja ei võta arvesse magnetilise vedeliku mudelit, piisab magneti ja üksiku nanoosakese vahelise interaktsiooni hindamisest dipool-dipooli lähendusega.
Kus m on magneti magnetmoment, r on nanoosakese asukoha punkti raadiuse vektor ja k on süsteemi tegur.Dipooli lähenduses on magneti väli sarnase konfiguratsiooniga (joonis 11).
Ühtlases magnetväljas pöörlevad nanoosakesed ainult mööda jõujooni.Ebaühtlases magnetväljas mõjub sellele jõud:
Kus on antud suuna tuletis l.Lisaks tõmbab jõud nanoosakesed välja kõige ebaühtlasematesse piirkondadesse, see tähendab, et jõujoonte kõverus ja tihedus suureneb.
Seetõttu on osakeste asukohas soovitav kasutada piisavalt tugevat magnetit (või magnetketti), millel on ilmne aksiaalne anisotroopia.
Tabel 1 näitab ühe magneti kui piisava magnetvälja allika võimet hõivata ja säilitada MNP rakendusvälja veresoonte voodis.