磁性纳米靶向加热装置

发布时间：2020-07-18 15:08

【摘要】：神经细胞中的TRPV1通道蛋白质性质研究逐渐成为近几年的热点,其中TRPV1通道对温度刺激有很强的响应能力。然而单纯的进行大范围的热刺激并不能达到理想的效果,因为TRPV1通道在神经细胞的细胞膜上分布并不集中,如果能对神经细胞的TRPV1蛋白通道进行靶向性温度刺激,再利用钙成像显微镜进行观察,可以观测到比较明显的现象。利用磁性纳米粒子可以作为热刺激介质在高频交变磁场下对神经细胞进行温度刺激,这种研究称为细胞的磁热遗传学的研究。本文介绍了细胞膜的局部加热装置-磁纳米靶向加热装置,在文中介绍磁纳米在高频交变磁场加热方法的基本原理和特点,综述了磁纳米加热设备的研究现状。高频交变磁场发生装置的研制对于TRPV1蛋白进行磁纳米靶向加热是很关键的。首先是通过对高频磁场的理论进行分析和计算,以及磁场测量的方法进行分析。参考国内外磁纳米加热装置设计范例,提出能应用于细胞磁纳米靶向加热装置设计方案。设计工作可以分为PC端控制界面、硬件电路部分、高频磁场发生线圈、线圈散热装置四个部分。在这四部分设计过程中详细叙述了磁纳米靶向加热装置的各个特点,以及在设计过程中出现的问题进行分析,并给出了具体的解决方案。在装置完成后需要对磁感应强度进行测量,并对测量的磁感应强度进行分析,进而对测量的数据与理论计算结果进行比较。磁场强度的大小与电流关系为正比关系。利用磁性纳米靶向加热装置对磁性纳米颗粒的进行加热实验,并对加热结果进行分析。磁性纳米靶向加热装置研制可以应用于神经细胞靶向加热实验,并且装置的体积比较小,也为磁热装置后续的小型化设计提供参考依据。磁性纳米靶向加热装置的在一定程度填补频率在400kHz以上的磁纳米加热装置的空白,这些工作为进一步开发应用于动物实验的装置提供了参考,同时也为研究磁性纳米材料提供必要的设备装置。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q2-33
【图文】：

磁感应,温度探针,浙江工业大学,铁氧体磁芯

浙江工业大学硕士学位论文体热疗装置示意图：①可移动的病床②铁氧体磁芯③可调节孔径④冷控界面⑥病变部分温度探针[15]年底，德国柏林 Magforce 公司展示了研制出的以 Jordan 博士础的 MFH300F 型磁感应热疗机，实物图如图 1-3。

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图 1- 4 DM100 磁热疗效应分析仪. 西班牙/NanoScale Biomagnetics内医院和一些高校研究机构也进行过类似磁热装置的研究，如湖南高校包括上海交通大学、复旦大学、东南大学等都在进行利用交变的研究[16]。主要是肿瘤治疗效果的研究，其中东南大 2004 年己研发型试验加热模拟装置。磁场频率范 20~150kHz，磁场强度范围 5~1

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当在磁路中的空气隙比较宽时，漏磁现象总磁通的 1/4 以上。通的存在，使得磁芯磁化曲线为非线性，使杂。不过，利用一些工程近似，磁路的主磁下列近似条件成立:1.磁通全部集中在磁路里，使每段具有相同的截面积和相同的磁介质相同，方向与中心线平行[25];3.磁路的任一部匀的。形的高磁导率锰锌铁氧体材料，圆环开一个横截面面积为 S，如图 2-1 所示。线圈的匝数截面上的分布是均匀的，可得磁通 = B S，。的方向与 B 的方向一致。铁氧体材料的长。

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