作者是芝加哥伊利诺伊大学的莎伦·帕梅 图中是由磁性纳米粒子响应磁场形成的无限环
无限环的中心代表纳米粒子聚集的弹道输运，而环的较浅阴影显示纳米粒子自由扩散的扩散输运
这个非常基本的磁泳过程是各种生物医学应用的核心，它也通过偏转磁层中的带电粒子来保护地球
UIC的研究人员开发了一个预测模型来理解和控制磁泳
信用:阿扬科拉阿扬西吉和米内斯辛格 磁性粒子通过磁场时的运动称为磁泳
到目前为止，人们对影响这些粒子及其运动的因素知之甚少
现在，来自伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员描述了几个与磁性粒子在流体中运动相关的基本过程
他们的发现发表在《美国国家科学院院刊》上
更多地了解磁性粒子通过磁场时的运动有许多应用，包括药物输送、生物传感器、分子成像和催化
例如，载有药物的磁性纳米粒子可以在使用磁铁注射到血流或脑脊液中后被输送到身体的离散点
这种方法目前用于某些形式的癌症化疗
“我们需要更多地了解磁性粒子是如何运动的，这样我们才能更好地预测它们运动的速度，有多少粒子会到达它们的目标，以及当它们在各种流体中运动时，什么时间和什么因素会影响它们的行为，”工程学院化学工程助理教授、该论文的相应作者米内斯·辛格说
Meenesh和他的同事发现有四个主要因素会影响磁性粒子的运动:粒子的磁性和它们穿过的溶液之间的差异，磁场的梯度，粒子之间的磁相互作用或它们粘在一起的程度，以及粒子上的电荷与磁场的相互作用
“我们可以利用这一新知识来提高磁性纳米粒子到达中枢神经系统所需目标组织的特异性，”该论文的第一作者、UIC工程学院生物工程教授安德烈亚斯·林宁格说
基于这些发现，研究人员创建了一个包含所有这些因素的数学公式
使用真实世界的数据，他们填充了他们的模型，并能够准确预测粒子在真实系统中的速度和位置
“通过使用我们的模型，医生和研究人员将能够更好地设计磁性纳米粒子来输送药物或其他分子，并且做得更精确，”米内斯说
“该模型还可以预测带电磁性粒子在各种应用中的运动，包括地球磁层中带电粒子的偏转
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