18699

۱۸۶۹۹

سيستم هاي دارو رسان مغناطيسي - حل تحليلي - تقريبي مساله ي حركت ذرات مغناطيسي توزيع شده در محيط سيال

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي - ديناميك ارتعاشات و كنترل

ارديبهشت ۱۳۹۶

دكتر برهان بيگ زاده

مكانيك

چكيده: استفاده از ميدان هاي مغناطيسي در دارو رساني هوشمند و درمان تومورهاي سرطاني و گرفتگي ها از شيوه هاي نوين مورد توجه درماني مي باشد. با توجه به اينكه بسياري از بافت هاي بيولوژيكي حياتي در اعماق بدن قرار دارد لذا جهت دارو رساني هوشمند و يا درمان تومورها در اين بافت ها، نياز به سيستمي است كه عامل و يا ماده ي درماني را به محل مورد نظر رسانده و در آن ميان متمركز نمايد. با توجه به اينكه ميدان هاي مغناطيسي قابليت اثر گذاري بر ذرات مغناطيسي بدون تماس مستقيم با آن را دارد و از طرفي استفاده از ميدان هاي مغناطيسي در يك محدوده ي مشخص براي بافت زنده بي خطر مي باشد، در اين پايان نامه امكان، تمركز، نگه داشت و جابجايي توده ي نانوذرات مغناطيسي به عنوان حامل داروي مغناطيسي توسط ميدان مغناطيسي بررسي شده است. اين پايان نامه به بيان روش هاي دارو رساني و بررسي روش مغناطيسي در اين امر مي پردازد؛ مشكلات و راه حل هاي پيشنهاد شده براي تحقق اين امر را كه تاكنون پژوهشگران با آنها روبرو بوده اند را مرور مي كند و در نهايت گام هاي بعدي مورد نياز براي تحقق اين امر را بر مي شمرد. به دست آوردن جواب هاي تحليلي در بررسي رفتار ذرات و مباحث مربوط به بهينه سازي بسيار پربازده تر از حل هاي عددي مي باشد؛ با اين پيش فرض، روش تحليلي‐تقريبي هوموتوپي براي حل يكي از مدل هاي ارائه شده جهت بررسي رفتار ذرات مغناطيسي در سيال غيرنيتوني خون استفاده شد. به دليل حجم زياد محاسبات، تنها چهار ترم از سري مك لوران جواب ها به دست آمد. با اين حال تطبيق نتايج با حل عددي مناسب مي باشد. يك بستر فيزيكي براي بررسي رفتار ميدان هاي مغناطيسي ساخته شد. هدف كنترل يك گوي مغناطيسي با ايجاد و منترل ميدان مورد نظر مي باشد؛ با استفاده از جريان الكتريكي يك سو شده و به اندازه ي ٩تا ١١آمپر قادر به طراحي كنترلر مورد نظر نشديم. اما با جريان هاي ٢تا ٣آمپر اين امر شدني مي باشد. واژگان كليدي: ذرات مغناطيسي ،ميدان مغناطيسي ،دارو رساني ،مدل ديناميكي، كنترل ذرات

1397/01/26

4/15/2018 12:00:00 AM

Abstract: As one of the promising innovasive methods of drug delivery, magnetic drug targeting (MDT) ideally contains three main steps to treat localized diseases; chemically attaching drugs to magnetic nano particles and ejecting them to a proper local blood stream, control and steering the cluster of particles in the arterial network with a proper external magnetic field and finally trapping them and releasing the drugs at the diseased part of body. Focusing on the third step, some mathematical models, followed by uncountable numerical simulations, have been developed; having this fact in mind that these numerical results would not optimize magnetic drug delivery and with the goal of showing the behavior of drug carriers with local and temporal parameters, Homotopy Analysis Method (HAM) was used to solve one of the most comprehensive models for this kind of two-phase flows. An artery-inspired system was a straight tube. Due to demanding results, four steps of maclaurin series were computed; with just four steps, great accordance with numerical results was achieved. Keywords: Magnetic Drug Targeting, Homotopy Analysis Method, Nano Particles Behavior