Javascript pašlaik ir atspējots jūsu pārlūkprogrammā.Ja javascript ir atspējots, dažas šīs vietnes funkcijas nedarbosies.
Reģistrējiet savu specifisko informāciju un konkrētas interesējošās zāles, un mēs salīdzināsim jūsu sniegto informāciju ar rakstiem mūsu plašajā datubāzē un savlaicīgi nosūtīsim jums PDF kopiju pa e-pastu.
Kontrolējiet magnētisko dzelzs oksīda nanodaļiņu kustību, lai mērķtiecīgi ievadītu citostatiskos līdzekļus
Autori Toropova Y, Korolev D, Istomina M, Shulmeyster G, Petuhovs A, Mihanin V, Gorshkov A, Podyacheva E, Gareev K, Bagrov A, Demidov O
Jana Toropova, 1 Dmitrijs Koroļovs, 1 Marija Istomina, 1, 2 Gaļina Šulmeistere, 1 Aleksejs Petuhovs, 1, 3 Vladimirs Mišaņins, 1 Andrejs Gorškovs, 4 Jekaterina Podjačeva, 1 Kamils ​​Garejevs, 2 Aleksejs Bagrovs, 5 Oļegs Demidovs 6, 71 Almazovs Nacionālās medicīnas Krievijas Federācijas Veselības ministrijas Pētniecības centrs, Sanktpēterburga, 197341, Krievijas Federācija;2 Sanktpēterburgas Elektrotehniskā universitāte “LETI”, Sanktpēterburga, 197376, Krievijas Federācija;3 Personalizētās medicīnas centrs, Almazovas Valsts medicīnas pētījumu centrs, Krievijas Federācijas Veselības ministrija, Sanktpēterburga, 197341, Krievijas Federācija;4FSBI “AA Smorodintseva vārdā nosauktais gripas pētniecības institūts” Krievijas Federācijas Veselības ministrija, Sanktpēterburga, Krievijas Federācija;5 Sečenova Evolūcijas fizioloģijas un bioķīmijas institūts, Krievijas Zinātņu akadēmija, Sanktpēterburga, Krievijas Federācija;6 RAS Citoloģijas institūts, Sanktpēterburga, 194064, Krievijas Federācija;7INSERM U1231, Medicīnas un farmācijas fakultāte, Burgunas-Franškontē Dižonas Universitāte, Francija Saziņa: Yana ToropovaAlmazov Nacionālais medicīnas pētījumu centrs, Krievijas Federācijas Veselības ministrija, Sanktpēterburga, 197341, Krievijas Federācija Tel +7 981 952649800 6 9494800 [Email protected] Priekšvēsture: Daudzsološa pieeja citostatiskās toksicitātes problēmai ir magnētisko nanodaļiņu (MNP) izmantošana mērķtiecīgai zāļu piegādei.Mērķis: izmantot aprēķinus, lai noteiktu labākos magnētiskā lauka raksturlielumus, kas kontrolē MNP in vivo, un novērtēt MNP magnetronu ievadīšanas efektivitāti peles audzējiem in vitro un in vivo.(MNPs-ICG).In vivo luminiscences intensitātes pētījumi tika veikti ar audzēja pelēm ar magnētisko lauku un bez tā interesējošā vietā.Šie pētījumi tika veikti uz hidrodinamiskām sastatnēm, ko izstrādājis Krievijas Veselības ministrijas Almazovas Valsts medicīnas pētījumu centra Eksperimentālās medicīnas institūts.Rezultāts: Neodīma magnētu izmantošana veicināja selektīvu MNP uzkrāšanos.Vienu minūti pēc MNPs-ICG ievadīšanas pelēm, kurām ir audzējs, MNPs-ICG galvenokārt uzkrājas aknās.Magnētiskā lauka neesamības un klātbūtnes gadījumā tas norāda uz tā vielmaiņas ceļu.Lai gan magnētiskā lauka klātbūtnē tika novērota fluorescences palielināšanās audzējā, fluorescences intensitāte dzīvnieka aknās laika gaitā nemainījās.Secinājums: šāda veida MNP apvienojumā ar aprēķināto magnētiskā lauka stiprumu var būt par pamatu magnētiski kontrolētas citostatisko zāļu piegādes attīstībai audzēja audos.Atslēgvārdi: fluorescences analīze, indocianīns, dzelzs oksīda nanodaļiņas, citostatisko līdzekļu magnetrona ievadīšana, audzēja noteikšana
Audzēju slimības ir viens no galvenajiem nāves cēloņiem visā pasaulē.Tajā pašā laikā joprojām pastāv audzēju slimību saslimstības un mirstības pieauguma dinamika.1 Mūsdienās lietotā ķīmijterapija joprojām ir viena no galvenajām dažādu audzēju ārstēšanas metodēm.Tajā pašā laikā joprojām aktuāla ir metožu izstrāde citostatisko līdzekļu sistēmiskās toksicitātes samazināšanai.Daudzsološa metode toksicitātes problēmas risināšanai ir nano mēroga nesēju izmantošana, lai mērķētu uz zāļu ievadīšanas metodēm, kas var nodrošināt lokālu zāļu uzkrāšanos audzēja audos, nepalielinot to uzkrāšanos veselos orgānos un audos.koncentrācija.2 Šī metode ļauj uzlabot ķīmijterapijas līdzekļu efektivitāti un mērķēšanu uz audzēja audiem, vienlaikus samazinot to sistēmisko toksicitāti.
Starp dažādām nanodaļiņām, kas tiek uzskatītas par citostatisko līdzekļu mērķtiecīgu piegādi, magnētiskās nanodaļiņas (MNP) ir īpaši interesantas to unikālo ķīmisko, bioloģisko un magnētisko īpašību dēļ, kas nodrošina to daudzpusību.Tāpēc magnētiskās nanodaļiņas var izmantot kā apkures sistēmu, lai ārstētu audzējus ar hipertermiju (magnētisko hipertermiju).Tos var izmantot arī kā diagnostikas līdzekļus (magnētiskās rezonanses diagnoze).3-5 Izmantojot šos raksturlielumus, apvienojumā ar MNP uzkrāšanās iespēju noteiktā apgabalā, izmantojot ārēju magnētisko lauku, mērķtiecīgu farmaceitisko preparātu piegāde paver daudzfunkcionālas magnetronu sistēmas izveidi, lai citostatiskos līdzekļus mērķētu uz audzēja vietu. Izredzes.Šāda sistēma ietvertu MNP un magnētiskos laukus, lai kontrolētu to kustību organismā.Šajā gadījumā par magnētiskā lauka avotu var izmantot gan ārējos magnētiskos laukus, gan magnētiskos implantus, kas ievietoti audzēju saturošajā ķermeņa zonā.6 Pirmajai metodei ir nopietni trūkumi, tostarp nepieciešamība izmantot specializētu aprīkojumu zāļu magnētiskai mērķēšanai un nepieciešamība apmācīt personālu operācijas veikšanai.Turklāt šo metodi ierobežo augstās izmaksas, un tā ir piemērota tikai “virspusējiem” audzējiem, kas atrodas tuvu ķermeņa virsmai.Alternatīvā magnētisko implantu izmantošanas metode paplašina šīs tehnoloģijas pielietojuma jomu, atvieglojot tās izmantošanu audzējiem, kas atrodas dažādās ķermeņa daļās.Gan atsevišķus magnētus, gan magnētus, kas integrēti intraluminālajā stentā, var izmantot kā implantus audzēju bojājumiem dobos orgānos, lai nodrošinātu to caurlaidību.Tomēr saskaņā ar mūsu pašu nepublicētajiem pētījumiem tie nav pietiekami magnētiski, lai nodrošinātu MNP aizturi no asinsrites.
Magnetronu zāļu ievadīšanas efektivitāte ir atkarīga no daudziem faktoriem: paša magnētiskā nesēja īpašībām un magnētiskā lauka avota īpašībām (ieskaitot pastāvīgo magnētu ģeometriskos parametrus un to radītā magnētiskā lauka stiprumu).Veiksmīgas magnētiski vadītas šūnu inhibitoru ievadīšanas tehnoloģijas izstrādē būtu jāiekļauj atbilstošu magnētisko nanomēroga zāļu nesēju izstrādi, to drošuma novērtēšanu un vizualizācijas protokola izstrādi, kas ļauj izsekot to kustībām organismā.
Šajā pētījumā mēs matemātiski aprēķinājām optimālos magnētiskā lauka raksturlielumus, lai kontrolētu magnētisko nano mēroga zāļu nesēju organismā.Izolētos žurku asinsvados tika pētīta arī iespēja saglabāt MNP caur asinsvadu sieniņu pielietota magnētiskā lauka ietekmē ar šīm skaitļošanas īpašībām.Turklāt mēs sintezējām MNP un fluorescējošo aģentu konjugātus un izstrādājām protokolu to vizualizācijai in vivo .In vivo apstākļos audzēja modeļa pelēm tika pētīta MNP uzkrāšanās efektivitāte audzēja audos, ievadot tos sistēmiski magnētiskā lauka ietekmē.
In vitro pētījumā mēs izmantojām atsauces MNP, un in vivo pētījumā mēs izmantojām MNP, kas pārklāts ar pienskābes poliesteri (polipienskābi, PLA), kas satur fluorescējošu līdzekli (indolecianīnu; ICG).MNP-ICG ir iekļauts in case, use (MNP-PLA-EDA-ICG).
MNP sintēze un fizikālās un ķīmiskās īpašības ir sīki aprakstītas citur.7,8
Lai sintezētu MNP-ICG, vispirms tika ražoti PLA-ICG konjugāti.Tika izmantots pulverveida racēmisks PLA-D un PLA-L maisījums ar molekulmasu 60 kDa.
Tā kā gan PLA, gan ICG ir skābes, lai sintezētu PLA-ICG konjugātus, vispirms ir jāsintezē PLA starplikas ar aminogalu, kas palīdz ICG ķīmiski sorbēties starplikā.Starplikas tika sintezētas, izmantojot etilēndiamīnu (EDA), karbodiimīda metodi un ūdenī šķīstošo karbodiimīdu, 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) karbodiimīdu (EDAC).PLA-EDA starpliku sintezē šādi.Pievienojiet 20-kārtīgu molāro pārpalikumu EDA un 20-kārtīgu molāro pārpalikumu EDAC 2 ml 0,1 g/ml PLA hloroforma šķīduma.Sintēze tika veikta 15 ml polipropilēna mēģenē uz kratītāja ar ātrumu 300 min-1 2 stundas.Sintēzes shēma ir parādīta 1. attēlā. Atkārtojiet sintēzi ar 200 reaģentu pārpalikumu, lai optimizētu sintēzes shēmu.
Sintēzes beigās šķīdumu centrifugēja ar ātrumu 3000 min-1 5 minūtes, lai noņemtu lieko nogulsnēto polietilēna atvasinājumu.Pēc tam 2 ml šķīdumam pievienoja 2 ml 0,5 mg/ml ICG šķīduma dimetilsulfoksīdā (DMSO).Maisītāju 2 stundas fiksē ar maisīšanas ātrumu 300 min-1.Iegūtā konjugāta shematiskā diagramma parādīta 2. attēlā.
200 mg MNP pievienojām 4 ml PLA-EDA-ICG konjugāta.Izmantojiet LS-220 kratītāju (LOIP, Krievija), lai maisītu suspensiju 30 minūtes ar frekvenci 300 min-1.Pēc tam to trīs reizes mazgā ar izopropanolu un pakļāva magnētiskai atdalīšanai.Izmantojiet UZD-2 ultraskaņas izkliedētāju (FSUE NII TVCH, Krievija), lai pievienotu IPA suspensijai 5-10 minūtes nepārtrauktas ultraskaņas darbības laikā.Pēc trešās IPA mazgāšanas nogulsnes mazgā ar destilētu ūdeni un atkārtoti suspendēja fizioloģiskā šķīdumā ar koncentrāciju 2 mg / ml.
Iegūtā MNP izmēra sadalījuma pētīšanai ūdens šķīdumā tika izmantota ZetaSizer Ultra iekārta (Malvern Instruments, Lielbritānija).Lai pētītu MNP formu un izmēru, tika izmantots transmisijas elektronu mikroskops (TEM) ar JEM-1400 STEM lauka emisijas katodu (JEOL, Japāna).
Šajā pētījumā mēs izmantojam cilindriskus pastāvīgos magnētus (N35 pakāpe; ar niķeļa aizsargpārklājumu) un šādus standarta izmērus (garās ass garums × cilindra diametrs): 0,5 × 2 mm, 2 × 2 mm, 3 × 2 mm un 5 × 2 mm.
MNP transportēšanas in vitro pētījums modeļu sistēmā tika veikts uz Krievijas Veselības ministrijas Almazovas Valsts medicīnas pētījumu centra Eksperimentālās medicīnas institūta izstrādātajām hidrodinamiskajām sastatnēm.Cirkulējošā šķidruma (destilēta ūdens vai Krebsa-Henseleita šķīduma) tilpums ir 225 ml.Aksiāli magnetizēti cilindriski magnēti tiek izmantoti kā pastāvīgie magnēti.Novietojiet magnētu uz turētāja 1,5 mm attālumā no centrālās stikla caurules iekšējās sienas tā, lai tā gals būtu vērsts caurules virzienā (vertikāli).Šķidruma plūsmas ātrums slēgtajā kontūrā ir 60 l/h (atbilst lineārajam ātrumam 0,225 m/s).Krebsa-Henseleita šķīdumu izmanto kā cirkulācijas šķidrumu, jo tas ir plazmas analogs.Plazmas dinamiskais viskozitātes koeficients ir 1,1–1,3 mPa∙s.9 Magnētiskajā laukā adsorbētā MNP daudzumu nosaka spektrofotometriski no dzelzs koncentrācijas cirkulējošā šķidrumā pēc eksperimenta.
Turklāt ir veikti eksperimentāli pētījumi ar uzlabotu šķidruma mehānikas tabulu, lai noteiktu asinsvadu relatīvo caurlaidību.Hidrodinamiskā balsta galvenās sastāvdaļas ir parādītas 3. attēlā. Hidrodinamiskā stenta galvenās sastāvdaļas ir slēgta cilpa, kas imitē modeļa asinsvadu sistēmas šķērsgriezumu, un uzglabāšanas tvertne.Modeļa šķidruma kustību pa asinsvadu moduļa kontūru nodrošina peristaltiskais sūknis.Eksperimenta laikā uzturiet iztvaikošanas un nepieciešamo temperatūras diapazonu un uzraugiet sistēmas parametrus (temperatūra, spiediens, šķidruma plūsmas ātrums un pH vērtība).
3. attēls Iestatījuma blokshēma, ko izmanto, lai pētītu miega artērijas sienas caurlaidību.1-uzglabāšanas tvertne, 2-peristaltiskais sūknis, 3-mehānismi MNP saturošas suspensijas ievadīšanai cilpā, 4-plūsmas mērītājs, 5-spiediena sensors cilpā, 6-siltummainis, 7-kameras ar konteineru, 8-avots no magnētiskā lauka, 9-balons ar ogļūdeņražiem.
Kamera, kurā atrodas konteiners, sastāv no trim konteineriem: ārējā lielā konteinera un diviem maziem konteineriem, caur kuriem iziet centrālās ķēdes sviras.Kanulu ievieto mazajā traukā, trauks tiek uzvilkts uz mazā trauka, un kanulas galu cieši sasien ar tievu stiepli.Atstarpe starp lielo un mazo konteineru ir piepildīta ar destilētu ūdeni, un temperatūra paliek nemainīga, pateicoties savienojumam ar siltummaini.Telpa mazajā traukā ir piepildīta ar Krebs-Henseleit šķīdumu, lai saglabātu asinsvadu šūnu dzīvotspēju.Tvertne ir piepildīta arī ar Krebs-Henseleit šķīdumu.Gāzes (oglekļa) padeves sistēmu izmanto, lai iztvaicētu šķīdumu mazajā traukā uzglabāšanas tvertnē un kamerā, kurā atrodas tvertne (4. attēls).
4. attēls Kamera, kurā novietots konteiners.1-Kanila asinsvadu pazemināšanai, 2-Ārējā kamera, 3-Maza kamera.Bultiņa norāda modeļa šķidruma virzienu.
Lai noteiktu asinsvadu sienas relatīvo caurlaidības indeksu, tika izmantota žurkas miega artērija.
MNP suspensijas (0,5 ml) ievadīšanai sistēmā ir šādas īpašības: tvertnes un savienojošās caurules kopējais iekšējais tilpums cilpā ir 20 ml, un katras kameras iekšējais tilpums ir 120 ml.Ārējais magnētiskā lauka avots ir pastāvīgais magnēts ar standarta izmēru 2×3 mm.Tas ir uzstādīts virs vienas no mazajām kamerām, 1 cm attālumā no konteinera, ar vienu galu pret konteinera sienu.Temperatūra tiek uzturēta 37 ° C.Rullīšu sūkņa jauda ir iestatīta uz 50%, kas atbilst ātrumam 17 cm/s.Kontrolei paraugi tika ņemti šūnā bez pastāvīgajiem magnētiem.
Stundu pēc noteiktas MNP koncentrācijas ievadīšanas no kameras tika ņemts šķidruma paraugs.Daļiņu koncentrācija tika mērīta ar spektrofotometru, izmantojot Unico 2802S UV-Vis spektrofotometru (United Products & Instruments, ASV).Ņemot vērā MNP suspensijas absorbcijas spektru, mērījums tika veikts pie 450 nm.
Saskaņā ar Rus-LASA-FELASA vadlīnijām visi dzīvnieki tiek audzēti un audzēti īpašās no patogēniem brīvās telpās.Šis pētījums atbilst visiem attiecīgajiem ētikas noteikumiem attiecībā uz eksperimentiem un pētījumiem ar dzīvniekiem, un tas ir saņēmis ētisku apstiprinājumu no Almazovas Nacionālā medicīnas pētījumu centra (IACUC).Dzīvnieki dzēra ūdeni ad libitum un regulāri baroja.
Pētījums tika veikts ar 10 anestēzētu 12 nedēļas vecu vīriešu imūndeficīta NSG peļu (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, Jackson Laboratory, USA) 10, kas sver 22 g ± 10%.Tā kā imūndeficīta peļu imunitāte ir nomākta, šīs līnijas imūndeficīta peles ļauj transplantēt cilvēka šūnas un audus bez transplantāta atgrūšanas.Metieni no dažādiem būriem tika nejauši iedalīti eksperimentālajā grupā, un tie tika kopīgi audzēti vai sistemātiski pakļauti citu grupu pakaišiem, lai nodrošinātu vienādu iedarbību uz kopējo mikrobiotu.
HeLa cilvēka vēža šūnu līniju izmanto, lai izveidotu ksenotransplantāta modeli.Šūnas tika kultivētas DMEM, kas satur glutamīnu (PanEco, Krievija), kas papildināts ar 10% liellopu augļa serumu (Hyclone, ASV), 100 KVV / ml penicilīna un 100 μg / ml streptomicīna.Šūnu līniju laipni nodrošināja Krievijas Zinātņu akadēmijas Šūnu pētniecības institūta Gēnu ekspresijas regulēšanas laboratorija.Pirms injekcijas HeLa šūnas tika izņemtas no kultūras plastmasas ar 1: 1 tripsīna: Versene šķīdumu (Biolot, Krievija).Pēc mazgāšanas šūnas tika suspendētas pilnā barotnē līdz koncentrācijai 5 × 106 šūnas uz 200 μL un atšķaidītas ar bazālās membrānas matricu (BEZ LDEV, MATRIGEL® CORNING®) (1:1, uz ledus).Sagatavoto šūnu suspensiju subkutāni injicēja peles augšstilba ādā.Izmantojiet elektroniskos suportus, lai uzraudzītu audzēja augšanu ik pēc 3 dienām.
Kad audzējs sasniedza 500 mm3, eksperimentālā dzīvnieka muskuļu audos audzēja tuvumā tika implantēts pastāvīgais magnēts.Eksperimentālajā grupā (MNPs-ICG + audzējs-M) tika injicēts 0, 1 ml MNP suspensijas un pakļauts magnētiskajam laukam.Neārstēti veseli dzīvnieki tika izmantoti kā kontroles (fons).Turklāt tika izmantoti dzīvnieki, kuriem tika injicēts 0, 1 ml MNP, bet nebija implantēti magnēti (MNPs-ICG + audzējs-BM).
In vivo un in vitro paraugu fluorescences vizualizācija tika veikta ar IVIS Lumina LT sērijas III bioattēlu (PerkinElmer Inc., ASV).In vitro vizualizācijai plāksnes iedobēm pievienoja 1 ml sintētiskā PLA-EDA-ICG un MNP-PLA-EDA-ICG konjugāta.Ņemot vērā ICG krāsvielas fluorescences raksturlielumus, tiek izvēlēts labākais filtrs, ko izmanto parauga gaismas intensitātes noteikšanai: maksimālais ierosmes viļņa garums ir 745 nm, bet emisijas viļņa garums ir 815 nm.Programmatūra Living Image 4.5.5 (PerkinElmer Inc.) tika izmantota, lai kvantitatīvi izmērītu fluorescences intensitāti iedobēs, kas satur konjugātu.
MNP-PLA-EDA-ICG konjugāta fluorescences intensitāte un uzkrāšanās tika mērīta in vivo audzēja modeļa pelēm, bez magnētiskā lauka klātbūtnes un pielietošanas interesējošajā vietā.Peles tika anestēzētas ar izoflurānu, un pēc tam caur astes vēnu tika ievadīts 0, 1 ml MNP-PLA-EDA-ICG konjugāta.Neārstētas peles tika izmantotas kā negatīva kontrole, lai iegūtu fluorescējošu fonu.Pēc konjugāta intravenozas ievadīšanas novietojiet dzīvnieku uz sildīšanas stadijas (37°C) IVIS Lumina LT sērijas III fluorescences attēlveidotāja kamerā (PerkinElmer Inc.), vienlaikus saglabājot inhalāciju ar 2% izoflurāna anestēziju.Izmantojiet ICG iebūvēto filtru (745–815 nm) signāla noteikšanai 1 minūti un 15 minūtes pēc MNP ieviešanas.
Lai novērtētu konjugāta uzkrāšanos audzējā, dzīvnieka peritoneālā zona tika pārklāta ar papīru, kas ļāva novērst spilgtu fluorescenci, kas saistīta ar daļiņu uzkrāšanos aknās.Pēc MNP-PLA-EDA-ICG bioloģiskās izkliedes izpētes dzīvnieki tika humāni eutanizēti ar izoflurāna anestēzijas pārdozēšanu, lai pēc tam atdalītu audzēja zonas un kvantitatīvi novērtētu fluorescences starojumu.Izmantojiet Living Image 4.5.5 programmatūru (PerkinElmer Inc.), lai manuāli apstrādātu signāla analīzi no atlasītā interesējošā reģiona.Katram dzīvniekam tika veikti trīs mērījumi (n = 9).
Šajā pētījumā mēs nenovērtējām veiksmīgo ICG ielādi uz MNP-ICG.Turklāt mēs nesalīdzinājām nanodaļiņu aiztures efektivitāti dažādu formu pastāvīgo magnētu ietekmē.Turklāt mēs nenovērtējām magnētiskā lauka ilgtermiņa ietekmi uz nanodaļiņu aizturi audzēja audos.
Dominē nanodaļiņas, kuru vidējais izmērs ir 195,4 nm.Turklāt suspensija saturēja aglomerātus ar vidējo izmēru 1176,0 nm (5.A attēls).Pēc tam porciju filtrēja caur centrbēdzes filtru.Daļiņu zeta potenciāls ir -15,69 mV (5.B attēls).
5. attēls Suspensijas fizikālās īpašības: (A) daļiņu izmēra sadalījums;(B) daļiņu sadalījums pie zeta potenciāla;(C) nanodaļiņu TEM fotogrāfija.
Daļiņu izmērs būtībā ir 200 nm (5.C attēls), kas sastāv no viena MNP, kura izmērs ir 20 nm, un PLA-EDA-ICG konjugēta organiskā apvalka ar zemāku elektronu blīvumu.Aglomerātu veidošanos ūdens šķīdumos var izskaidrot ar atsevišķu nanodaļiņu relatīvi zemo elektromotora spēka moduli.
Pastāvīgajiem magnētiem, kad magnetizācija ir koncentrēta tilpumā V, integrāļa izteiksme tiek sadalīta divos integrāļos, proti, tilpumā un virsmā:
Paraugam ar nemainīgu magnetizāciju strāvas blīvums ir nulle.Tad magnētiskās indukcijas vektora izteiksme būs šāda:
Skaitliskajiem aprēķiniem izmantojiet programmu MATLAB (MathWorks, Inc., ASV), ETU “LETI” akadēmiskās licences numurs 40502181.
Kā parādīts 7. attēlā 8. attēlā 9. attēlā 10. attēlā, spēcīgāko magnētisko lauku ģenerē magnēts, kas orientēts aksiāli no cilindra gala.Efektīvais darbības rādiuss ir līdzvērtīgs magnēta ģeometrijai.Cilindriskos magnētos ar cilindru, kura garums ir lielāks par tā diametru, spēcīgākais magnētiskais lauks tiek novērots aksiāli-radiālā virzienā (attiecīgajai sastāvdaļai);tāpēc visefektīvākais ir cilindru pāris ar lielāku malu attiecību (diametrs un garums) MNP adsorbciju.
7. att. Magnētiskās indukcijas intensitātes komponents Bz gar magnēta Oz asi;magnēta standarta izmērs: melna līnija 0,5 × 2 mm, zila līnija 2 × 2 mm, zaļa līnija 3 × 2 mm, sarkana līnija 5 × 2 mm.
8. attēls Magnētiskās indukcijas komponents Br ir perpendikulārs magnēta asij Oz;magnēta standarta izmērs: melna līnija 0,5 × 2 mm, zila līnija 2 × 2 mm, zaļa līnija 3 × 2 mm, sarkana līnija 5 × 2 mm.
9. attēls Magnētiskās indukcijas intensitātes Bz komponente attālumā r no magnēta gala ass (z=0);magnēta standarta izmērs: melna līnija 0,5 × 2 mm, zila līnija 2 × 2 mm, zaļa līnija 3 × 2 mm, sarkana līnija 5 × 2 mm.
10. attēls Magnētiskās indukcijas sastāvdaļa gar radiālo virzienu;standarta magnēta izmērs: melna līnija 0,5 × 2 mm, zila līnija 2 × 2 mm, zaļa līnija 3 × 2 mm, sarkana līnija 5 × 2 mm.
Speciālos hidrodinamiskos modeļus var izmantot, lai pētītu MNP ievadīšanas metodi audzēja audos, koncentrētu nanodaļiņas mērķa zonā un noteiktu nanodaļiņu uzvedību hidrodinamiskos apstākļos asinsrites sistēmā.Pastāvīgos magnētus var izmantot kā ārējos magnētiskos laukus.Ja mēs ignorējam magnetostatisko mijiedarbību starp nanodaļiņām un neņemam vērā magnētiskā šķidruma modeli, ir pietiekami novērtēt mijiedarbību starp magnētu un vienu nanodaļiņu ar dipola-dipola tuvinājumu.
Kur m ir magnēta magnētiskais moments, r ir nanodaļiņas atrašanās vietas rādiusa vektors, un k ir sistēmas faktors.Dipola aproksimācijā magnēta laukam ir līdzīga konfigurācija (11. attēls).
Vienmērīgā magnētiskajā laukā nanodaļiņas griežas tikai pa spēka līnijām.Nevienmērīgā magnētiskajā laukā uz to iedarbojas spēks:
Kur ir dotā virziena atvasinājums l.Turklāt spēks ievelk nanodaļiņas visnelīdzenākajās lauka vietās, tas ir, spēka līniju izliekums un blīvums palielinās.
Tāpēc ir vēlams izmantot pietiekami spēcīgu magnētu (vai magnētu ķēdi) ar acīmredzamu aksiālo anizotropiju zonā, kur atrodas daļiņas.
1. tabulā parādīta viena magnēta kā pietiekama magnētiskā lauka avota spēja uztvert un noturēt MNP pielietojuma lauka asinsvadu gultnē.