شبیه سازی عددی جریان نانو ذرات مغناطیسی در دارورسانی هدفمند در یک شریان مغزی

در این پایان‎نامه بازده روش دارورسانی هدفمند و اثرات متغیرهای موثر بر آن با استفاده از روش اولری- لاگرانژی در مدل‎های دو بعدی و سه ‎بعدی تحت اثر یک میدان مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا چگونگی رفتار سیال در یک مدل ساده از یک رگ انشعابی و متغیرهایی از جمله تنش برشی و توزیع فشار در سطح دیواره آن با فرض جریان خون به عنوان یک سیال غیرنیوتونی وغیرقابل‎تراکم بررسی شده است. با در نظر گرفتن نیروهای برآونی، پسا، حجمی و نیروی مغناطیسی که در محدوده ناحیه هدف به نانوذرات مغناطیسی حامل دارو وارد می‎شود، چگونگی افزایش بازده روش دارورسانی هدفمند در ناحیه هدف وافزایش ته‎نشینی این نانوذرات مورد بررسی قرار گرفت. کلیه این بررسی‎ها در گام آخر در یک نمونه رگ واقعی(رگ کاروتید) با شرایط سیال ورودی به صورت پالسی، غیرنیوتونی و غیرقابل‎تراکم، برای نانوذرات با اندازه‎های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در دارورسانی هدفمند با افزایش قدرت میدان مغناطیسی در حوزه تغییرات (4-1 تسلا) از نظر پزشکی، کسر حجمی نانوذرات در شاخه بالایی از انشعاب، که دیواره آن تحت اثر میدان مغناطیسی قرارگرفته است، افزایش یافته است. همچنین نشان داده شد که بازده این روش با عدد رینولدز (بررسی در محدوده 700-100) رابطه معکوس دارد و بازده دارورسانی هدفمند در رگ‎هایی با رینولدز بالا بسیار پایین می‎باشد. همچنین اثر نسبت قطر هسته مغناطیسی داخلی به شعاع خارجی این نانوذرات و اثر قطر نانوذرات (5- 50 نانومتر و 5/0 میکرومتر) در بازده این روش مورد بررسی قرار گرفت.