对磁性药物靶向递送技术中铁磁流体相变的模拟研究

发布时间：2022-08-11 10:55

　　磁性药物靶向递送方式是将药物搭载至铁磁流体纳米粒子上随静脉注射进入人体,在外磁场作用下使药物粒子移动到人体病变部位后聚集,从而提高人体对药物的利用率。考虑到人体的降解能力,本文选用由铁磁纳米颗粒,水及位于铁磁粒子表面防止铁磁粒子聚集的可吸收长链多糖分子或蛋白质三部分构成的铁磁流体作为药物载体进行模拟。关于模拟磁性药物递送的方法有很多,但是考虑到血液在人体中的流动,会经过从主静脉到毛细血管这样一种介于宏观和微观之间的运动过程,因此对该过程的仿真需应用介观模拟方法,目前应用介观模拟方法对血管中铁磁流体运动过程的研究较少。本文应用格子Boltzmann方法（Lattice Boltzmann Method,LBM）这个介观模拟方法对血管中铁磁流体在磁场下发生相变的现象进行研究,格子Boltzmann方法适合模拟粘性强的复杂流体。搭载药物的铁磁流体胶体在外磁场作用下会在铁磁流体表面相变成有序的固体凸起结构,该结构沿外磁场方向伸长。该相变过程将对医学上癌症治疗中“饿死”肿瘤细胞的方法和靶向药物递送技术在人体病变部位的给药方式产生影响。基于格子Boltzmann方法对人体内靶向药物递送技术中铁磁流... 

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 靶向药物递送
        1.1.1 被动靶向
        1.1.2 主动靶向
        1.1.3 物理靶向
    1.2 磁性靶向药物递送
    1.3 相变与临界现象
    1.4 国内外研究现状
        1.4.1 磁性靶向药物递送的研究进展
        1.4.2 铁磁相变研究进展
    1.5 研究意义及创新点
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 论文内容
        1.5.3 创新点
2 应用格子Boltzmann方法对铁磁流体建模
    2.1 格子Boltzmann方法简介
        2.1.1 离散速度模型
        2.1.2 平衡分布函数
        2.1.3 演化方程
    2.2 格子Boltzmann方法中参数的单位
    2.3 边界条件处理
        2.3.1 启发式格式
        2.3.2 外推式格式
    2.4 对于铁磁流体模拟的构建
        2.4.1 两亲粒子简介
        2.4.2 对铁磁流体的模型构建
    2.5 Shan-chen多相模型
    2.6 本章小结
3 无磁场下铁磁流体的模拟
    3.1 无磁场下两相液体的Shan-chen受力模型
    3.2 参数设置
    3.3 模拟结果
        3.3.1 两亲粒子之间无相互作用
        3.3.2 两亲粒子“头尾吸引,头头排斥,尾尾排斥”
        3.3.3 两亲粒子“头尾排斥,头头吸引,尾尾吸引”
    3.4 本章小结
4 磁场下铁磁流体的相变
    4.1 磁场下单相流体的受力
    4.2 参数设置
    4.3 模拟结果
        4.3.1 不同外加磁场下液体密度的变化
        4.3.2 加磁场前后液体速度的变化
    4.4 磁场下两相流体的相变
        4.4.1 不同磁场大小下两相流体的相变
        4.4.2 不同磁场方向下两相流体的相变
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录：攻读硕士期间论文发表


【参考文献】：
期刊论文
[1]格子Boltzmann方法三种边界格式的对比分析[J]. 刘连国,杨帆,王宏光.  机械研究与应用. 2012(01)
[2]磁性靶向药物递送中铁磁流体的动力学建模[J]. 刘菡萏,徐威,梁庆华,王石刚,柯遵纪.  应用数学和力学. 2008(10)

博士论文
[1]基于格子Boltzmann方法的Rayleigh对流及其对界面传质影响的研究[D]. 付博.天津大学 2012



本文编号：3674530