Ученые УрФУ и Университета Лазурного берега (Франция) создали математическую модель, которая поможет улучшить доставку лекарств, восстанавливающих кровоток в тромбированных кровеносных сосудах. Разработка описана в статье, опубликованной в Journal of Magnetism and Magnetic Materials.
Основной метод лечения тромбоза подразумевает введение в сосуды тромболитиков — препаратов для растворения тромбов и восстановления кровотока. Но в сосуде с заблокированным кровотоком они распространяются слишком медленно, что снижает эффективность лечения.
Ученые пытаются ускорить распространение тромболитиков с помощью различных физических воздействий. Так, исследователи из Техасского университета предложили внедрять в тромбированный сосуд каплю с магнитными наночастицами и затем воздействовать на нее переменным магнитными полем. В результате наночастицы должны прийти во вращательное и поступательное движение, вовлекая в него и кровь: так лекарство быстрее достигнет тромба.
Однако, чтобы реализовать эту на практике, нужно изучить и просчитать множество аспектов — именно это решили сделать авторы нового исследования. В предыдущих работах физики моделировали случаи, когда внедренная в сосуд капля магнитной жидкости, на которую воздействуют магнитным полем, представляла собой подобие облака с конечными размерами вдоль и поперек сосуда. В этот раз ученые смоделировали ситуацию, когда при помощи постоянного внешнего поля капля магнитной жидкости «растягивается» вдоль сосуда. Характеристики сосуда в математической модели соответствовали параметрам кровеносных сосудов, тромбоз которых опасен для жизни пациента.
Предполагается, что толщина слоя магнитной жидкости меньше толщины сосуда и есть относительно выраженная граница между ним и частью крови, условно свободной от наночастиц. Работа показывает, что в таком случае с помощью вращающегося магнитного поля можно возбудить более интенсивные потоки, чем в случае «облака». Увеличение частоты поля приводит к возрастанию скорости генерируемых потоков, а значит, процесс доставки лекарства к тромбу может быть намного более быстрым.
