Аспекти застосування магнетохімії в медицині
DOI:
https://doi.org/10.31649/1681-7893-2025-50-2-179-189Ключові слова:
магнітні наночастинки, біологічна речовина, магнітне поле, акустичне випромінюванняАнотація
Ефективність лікування за допомогою хімічних препаратів може бути покращена за допомогою цільової доставки до вогнища захворювання. Розробка методів визначення концентрації препаратів у вогнищі захворювання у процесі їх доставки є актуальним завданням. У цій роботі запропоновано та обґрунтовано новий метод визначення концентрації хімічних препаратів у біологічному середовищі на основі принципів магнетохімії. Метод дозволяє визначати концентрацію препарату в результаті вимірювання концентрації магнітних наночастинок, на яких закріплено заздалегідь відому кількість хімічного препарату. В результаті розрахунків та модельних експериментальних досліджень встановлено можливість використання акустомагнітного впливу на біологічне середовище для дистанційного високочутливого визначення концентрації магнітних наночастинок у локальних ділянках біологічної речовини.
Посилання
R. S. Withers, B. F. Cole, M. E. Johansson, G.-C. Liang and G. Zaharczuk, "High-temperature superconductor receiver coils for magnetic-resonance instruments," SPIE Proc., High-Tc Microwave Superconductors and Applications, pp. 27-35, 1994.
S. E. Hurlston, W. W. Brey, S. A. Suddarth and G. A. Johnson, "A high-temperature superconducting Helmholtz probe for microscopy at 9.4 T," Magn. Reson.Med, vol. 41, pp.1032-1038, 1999.
J. Wosik, K. Nesteruk, F. Wang, L.-M. Xie, M. Strikovski, M. Kamel, M. Bilgen and P. A. Narayana, "High-Tc superconducting rf receiver coils for magnetic resonance imaging of small animals." Physica, pp.2561-2564, 2000.
Y. Hu, "Magnetoacoustic tomography with magnetic induction (MAT-MI)," Physics in Medicine and Biology, #50 pp. 5175-5187, 2005.
Leo Mariappan, Qi Shao, Chunlan Jiang, "Magneto acoustic tomography with short pulsed magnetic field for in-vivo imaging of magnetic iron oxide nanoparticles," Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine, #12 pp. 689-699, 2016.
Wang Shigang, Zhang Shunqi, Ma Ren, Yin Tao, "A study of acoustic source generation mechanism of Magnetoacoustic Tomography," Computerized Medical Imaging and Graphics, #38 pp. 42-48, 2014.
O.G. Avrunin, I.S. Bondarenko, S.I. Bondarenko, V.V. Semenets, "Method for remote detection of the presence of magnetic nanoparticles in a biological substance", Patent of Ukraine for a utility model No. 137159, Bull. No. 19, 10.10.2019.
S.I. Bondarenko, O.G. Avrunin, I.S. Bondarenko, A.V. Krevsun, V.P. Koverya, M.V. Rakhimova, "On measuring the concentration of magnetic nanoparticles in a biological environment using a superconducting quantum magnetometer", Low Temperature Physics, vol. 46, no. 11, pp. 1287-1291, 2020.
I.S. Bondarenko, O. G. Avrunin, M. V. Rakhimova, S. I. Bondarenko, A. V. Krevsun, S. M. Kulish, "Acoustomagnetic Registration of Magnetic Nanoparticles in a Liquid Medium," Telecommunications and Radio Engineering, vol. 78 (8), pp. 707-714, 2019.
S. Bondarenko, O.G. Avrunin, S.I. Bondarenko, A.V. Krevsun, "Experience and prospects of studying the joint action of a magnetic field and acoustic radiation on model and real biological objects". Science and production: interuniversity. topics. collection of scientific. pr. Mariupol: PDTU, 2018. Issue. 19. P. 138-150.
A. Kleinauskas, J. Kim, G. Choi et al. "Superparamagnetic Magnetite Nanoparticles for Cancer Theranostics," Reviews in Nanoscience and Nanotechnology, v.1, №4, pp. 271-283, 2012.
P. Majewski, B. Thierry, "Functionalized Magnetic Nanoparticles - Synthesis, Properties and BioApplications," Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences, v.32, №3, pp.203-215, 2007.
S. McBain, H. Yiu, J. Dobson, "Magnetic nanoparticles for gene and drug dekivery," Int. J. Nanomedicine, №3, pp.169-180, 2008.
J. Chomoucka, J. Drbohlavova, D. Huska, "Magnetic nanoparticles and targeted drug delivering," Pharmacol Res, №62, pp.144-149, 2010.
R. Sensenig, Y. Sapir, C. MacDonald et al. "Magnetic nanoparticle-based approaches to locally target therapy and enhance tissue regeneration in vivo," Nanomedicine, №7, pp. 1425-1442, 2012.
A. Khandhar, M. Ferguson, M. Krishnan, "Monodispersed magnetite nanoparticles optimized for magnetic fluid hyperthermia: Implications in biological systems," J. Appl. Phys., №109, pp.310-313, 2011.
V.I. Shubayev, T.R. Pisanic, S. Jin, "Magnetic nanoparticles for theranostics," Adv. Drug Deliv. Rev., v.61, pp.467-477, 2006.
D. Yoo, J. Lee, T. Shin, J. Cheon, "Theranostic Magnetic Nanoparticles," Accounts of chemical research, v.44, pp.863-874, 2011.
V. Seminko, P. Maksimchuk, G. Grygorova, O. Avrunin, V. Semenets, V. Klochkov & Y. Malyukin, "Catalytic decomposition of hypochlorite anions by ceria nanoparticles visualized by spectroscopic techniques", Journal of Physical Chemistry C, 123(33), pp. 20675-20681, 2019. doi: https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b06466
O.G. Avrunin, S.N. Sakalo, V.V. Semenetc and V.V., "Development of up-to-date laboratory base for microprocessor systems investigation", KpbiMuKo 2009 CriMiCo – 2009 19th International Crimean Conference Microwave and Telecommunication Technology Conference Proceedings, pp. 301, 2009.
Kozhemʼyako V. P. Optical-electronic methods and tools for processing and analyzing biomedical images [monograph] / V. P. Kozhemʼyako, S. V. Pavlov, K. I. Stanchuk. – Vinnytsia: UNIVERSUM, 2006 – 203 p.
Pavlov S. V. Information Technology in Medical Diagnostics //Waldemar Wójcik, Andrzej Smolarz, July 11, 2017 by CRC Press - 210 Pages.
Wójcik W., Pavlov S., Kalimoldayev M. Information Technology in Medical Diagnostics II. London: (2019). Taylor & Francis Group, CRC Press, Balkema book. – 336 Pages.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 0
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
