شبیه سازی حرکت ذرات مغناطیسی میکرو/نانو در جریان خون با در نظرگیری اثر برهمکنش بین ذرات

کنترل مسیر حرکت دارو، ازجمله فرآیندهایی است که می تواند کمک شایانی به درمان بسیاری از بیماری ها کند. به عنوان نمونه در شیمی درمانی کسر ناچیزی از دارو به سلول های سرطانی می رسد و مابقی موجب اضمحلال بافت های سالم بدن می شود. درنتیجه پیش از نابودی تومور، بافت های بدن فرد تخریب خواهد شد. درنتیجه امکان پاک سازی کامل بدن از تومور وجود ندارد. اما درصورتی که بتوانیم مسیر حرکت دارو را به خوبی کنترل کنیم، می توانیم با حداقل آسیب به بدن، تومور را از بین ببریم. در این میان دارورسانی مغناطیسی ازجمله روش هایی است که به کمک آن می توان کنترل حرکت دارو را در دست گرفت. در این مقاله به بررسی حرکت ذرات مغناطیسی در خون با در نظر گرفتن برهمکنش بین ذرات و اعمال میدان مغناطیسی با گرادیان ثابت، پرداخته می شود و پس از ارائه معادلات حاکم بر آن، با ارائه مدلی مناسب برای نیروهای بین ذرات، شبیه سازی این فرآیند به کمک نرم افزار فلوئنت انجام می شود. مدل مورد استفاده در این مقاله مربوط به رگی به قطر 8 میلیمتر است که شبیه سازی برای طول 8 سانتیمتر از آن و از لحظه تزریق انجام شده است. سیال بستر (خون) درنظر گرفته شده غیرنیوتونی و از نوع رقیقشونده با برش است. مساله توزیع ذرات مغناطیسی در این سیال بستر با رویکرد حل جریان چندفازی حل شده است. نتایج شبیه سازی حاکی از آن است که زمان ماند دارو در حضور میدان مغناطیسی افزایش یافته است که این خود باعث افزایش احتمال جذب دارو میگردد.