-Разработка методов локализации воздействия переменного магнитного поля и контроля агрегации магнитных наночастиц биомедицинского назначения

Магнитные наночастицы (МНЧ) находят все больше потенциальных применений в биомедицинских задачах, они могут быть использованы в регенеративной медицине, адресной доставке лекарственных средств в поражённые ткани и органы и др. Магнитное поле (МП) лежит в основе наиболее перспективных методов управления МНЧ и может воздействовать на МНЧ тремя путями: создавать тянущие силы в градиентном МП, вызывать нагрев МНЧ в высокочастотном МП и создавать моменты сил в низкочастотном МП. Последние лежат в основе развиваемого нами нового магнитомеханического подхода, обладающего высокой специфичностью и локальностью, что позволяет увеличить количество мод использования МНЧ, повысить локальность и эффективность воздействия, а также снизить потенциальный риск возникновения побочных эффектов. Однако применяемые обычно в биомедицине МНЧ способны распространиться кровотоком по всему организму пациента, что потенциально может навредить здоровым тканям при воздействии внешнего МП на МНЧ. Кроме того, одиночные МНЧ имеют ограниченные возможности силового воздействия на связанные молекулярные структуры. Целенаправленная сборка МНЧ в агрегаты открывает возможность кратного увеличения силового воздействия МНЧ в рамках магнитомеханической концепции. После экспозиции в МП агрегаты могут распадаться на отдельные МНЧ (при оптимальных параметрах частиц и поля) и легко выводиться из организма. Проект направлен на разработку физических методов локализации воздействия переменного МП в пределах объёма с характерным размером 1 мм путём создания дополнительных управляемых магнитных полей специальной пространственной конфигурации, а также на разработку методов инициирования контролируемой агрегации МНЧ в целевой области организма, что позволит повысить эффективность и безопасность биомедицинских методов использования МНЧ. В результате выполнения проекта будут разработаны теоретические основы управления положением и размерами области воздействия МП на МНЧ, а также экспериментальное лабораторное оборудование для демонстрации и апробации инновационных методов.