با همکاری مشترک دانشگاه پیام نور و انجمن فیزیولوژی و فارماکولوژی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پیام نور، ‏تهران، ایران‏

2 گروه بیوشیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پیام ‏نور، تهران، ایران‏

3 گروه فیزیک، منطقه ورامین، اداره کل آموزش و پرورش شهرستان‌های استان تهران، تهران، ایران

4 گروه ریاضی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پیام نور، ‏تهران، ایران‏

10.30473/eab.2024.65991.1892

چکیده

سرطان سینه همچنان یک نگرانی بهداشتی مهم در سراسر جهان است و توسعه رویکردهای درمانی جدید یک ضرورت می­باشد. نانوذرات مغناطیسی (MNPs) به‌دلیل خواص منحصربه‌فرد و رفتار قابل کنترل تحت میدان‌های مغناطیسی خارجی به‌عنوان ابزاری امیدوارکننده در درمان سرطان ظاهر شده­اند. در این مقاله، از یک مدل شبیه‌سازی دو بعدی برای بررسی پتانسیل نانوذرات مغناطیسی جهت درمان تومور سینه استفاده شده است. در این مدل نوع و اندازه نانوذره، رفتار ذرات در حضور میدان مغناطیسی اعمال شده و اثرات نانوذرات مغناطیسی بر بافت تومور و هم‌چنین مدت زمانی که نانوذرات در معرض میدان‌های الکترومغناطیسی متناوب قراردارند، با استفاده از روش عناصر متناهی و بسته نرم­افزاری کامسول مولتی فیزیک، در دو بعد مدل‌سازی شده است. نتایج محاسبات نشان می­دهد، که میزان تخریب بافت­های تومور و سالم به نوع نانوذرات بستگی دارد. هم‌چنین با افزایش قطر نانوذره درصد تخریب بافت تومور کاهش می­یابد. افزایش میزان گرمادهی فقط منجر به تخریب بیش‌تر بافت­های سالم می­شود به‌طوری‌که بیش‌ترین تخریب در زمان 50 دقیقه اتفاق افتاده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

نقدآبادی فاطمه، وحیدی بهمن (1398). تحلیل اثر گرمادرمانی با نانوذرات مغناطیسی بر بافت‌های سرطانی، مجله علمی پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی یزد.
صالح‌زاده، نوروزیان پرهام، عباسعلی پورکبیر (1393). استفاده از نانوذرات در تشخیص و درمان سرطان سینه: یک مطاله مروری، مجله علمی پژوهان.
Amtenbrink, M. H., Rechnbeevg, B., & Hofmann, H. (2009) Super paramagnetic nanoparticles for biomedical applications. Nano. Bio. App.Briceño, S., Hernandez, A. C., Sojo, J., Lascano, L., & Gonzalez, G. (2017). Degradation of magnetite nanoparticles in biomimetic media. Journal of Nanoparticle Research, 19, 1-10.
Chenthamara, D., Subramaniam, S., Ramakrishnan, S. G., Krishnaswamy, S., Essa, M. M., Lin, F. H., & Qoronfleh, M. W. (2019). Therapeutic efficacy of nanoparticles and routes of administration. Biomaterials research, 23(1), 20.
Dennis, C. L., & Ivkov, R. (2013). Physics of heat generation using magnetic nanoparticles for hyperthermia. International Journal of Hyperthermia, 29(8), 715-729.
Din, F. U., Aman, W., Ullah, I., Qureshi, O. S., Mustapha, O., Shafique, S., & Zeb, A. (2017). Effective use of nanocarriers as drug delivery systems for the treatment of selected tumors. International journal of nanomedicine, 7291-7309.
Kumar, C. S., & Mohammad, F. (2011). Magnetic nanomaterials for hyperthermia-based therapy and controlled drug delivery. Advanced drug delivery reviews, 63(9), 789-808.
Laurent, S., Dutz, S., Häfeli, U. O., & Mahmoudi, M. (2011). Magnetic fluid hyperthermia: focus on superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Advances in colloid and interface science, 166(1-2), 8-23.
Liu, X., Zhang, Y., Wang, Y., Zhu, W., Li, G., Ma, X., ... & Liang, X. J. (2020). Comprehensive understanding of magnetic hyperthermia for improving antitumor therapeutic efficacy. Theranostics, 10(8), 3793.
Maenosono, S., & Saita, S. (2006). Theoretical assessment of FePt nanoparticles as heating elements for magnetic hyperthermia. IEEE transactions on magnetics, 42(6), 1638-1642.
Mohapatra, J., Xing, M., & Liu, J. P. (2019). Inductive thermal effect of ferrite magnetic nanoparticles. Materials, 12(19), 3208.
Pinel, S., Thomas, N., Boura, C., & Barberi-Heyob, M. (2019). Approaches to physical stimulation of metallic nanoparticles for glioblastoma treatment. Advanced drug delivery reviews, 138, 344-357.
Singh, S., & Repaka, R. (2017). Effect of different breast density compositions on thermal damage of breast tumor during radiofrequency ablation. Applied Thermal Engineering, 125, 443-451.
Siegel, R. L., Miller, K. D., & Jemal, A. (2018). Cancer statistics, 2018. CA: a cancer journal for clinicians, 68(1), 7-30.
Spirou, S. V., Costa Lima, S. A., Bouziotis, P., Vranješ-Djurić, S., Efthimiadou, E. Κ., Laurenzana, A., ... & Gobbo, O. L. (2018). Recommendations for in vitro and in vivo testing of magnetic nanoparticle hyperthermia combined with radiation therapy. Nanomaterials, 8(5), 306.
Spirou, S. V., Basini, M., Lascialfari, A., Sangregorio, C., & Innocenti, C. (2018). Magnetic hyperthermia and radiation therapy: radiobiological principles and current practice. Nanomaterials, 8(6), 401.
Thorat, N. D., Otari, S. V., Patil, R. M., Khot, V. M., Prasad, A. I., Ningthoujam, R. S., & Pawar, S. H. (2013). Enhanced colloidal stability of polymer coated La0. 7Sr0. 3MnO3 nanoparticles in physiological media for hyperthermia application. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 111, 264-269.
Torres, T. E., Lima Jr, E., Calatayud, M. P., Sanz, B., Ibarra, A., Fernández-Pacheco, R., ... & Goya, G. F. (2019). The relevance of Brownian relaxation as power absorption mechanism in Magnetic Hyperthermia. Scientific reports, 9(1), 3992.
Tucci, C., Trujillo, M., Berjano, E., Iasiello, M., Andreozzi, A., & Vanoli, G. P. (2021). Pennes’ bioheat equation vs. porous media approach in computer modeling of radiofrequency tumor ablation. Scientific reports, 11(1), 5272.