تحلیل اثر گرمادرمانی با نانوذرات مغناطیسی بر بافت های سرطانی

مقدمه: گرما‌درمانی یکی از روش‌های غیرتهاجمی درمان بیماری سرطان است. در این روش، گرما را به شیوه های مختلفی می‌توان ایجاد کرد که یکی از آن‌ها تزریق نانوذرات مغناطیسی به شکل محلول به محل تومور و قرار دادن آن در میدان مغناطیسی می باشد.روش بررسی: نوع مطالعه حاضر تحلیلی است و در این پژوهش به ‌‌کمک روش ‌‌های محاسباتی، مدل‌سازی انجام و از داده‌‌ های حاصل از آزمایشات تجربی به‌ عنوان شرط مرزی استفاده شد. مساله با هندسه ‌ای متشکل از لایه ‌های مختلف پوست، بافت مجاور، تومور و محل تزریق و با فرض متقارن محوری حل شد. تاثیر ایجاد تغییر در محل تزریق، انجام دو تزریق با حجم کمتر و مقایسه با یک تزریق با حجم زیاد و در نهایت بررسی تاثیر دمای محلول تزریق شده در توزیع دمای بافت‌ها بررسی شد.نتایج: نتایج نشان داد که تزریق حجم کمتری محلول اما در چند محل می ‌تواند بسیار موثّرتر باشد و حجم بیشتری از تومور را به دمای بالای 42 درجه سانتی‌گراد یعنی دمای مورد نظر در هایپرترمیا برای از بین بردن سلول های سرطانی برساند. نتایج تزریق با دمای 37 درجه سانتی‌گراد یعنی هم‌دما با بافت مجاور از تزریق در دمای محیط موثرتّر بود و در زمان کمتری به ‌دمای مطلوب رسید.نتیجه‌گیری: با توجه به نوآوری این تحقیق در منظور نمودن داده ‌های حاصل از آزمایشات تجربی روی محلول حاوی نانوذرات کبالت فریت پوشش داده شده با پلی‌اتیلن‌گلیکول به‌ عنوان شرایط مرزی مساله در مدل‌سازی، این مطالعه در پیش بینی دقیق ‌‌تر شرایط کلینیکی گرما درمانی قدم موثری محسوب می ‌شود.

Analysis of the Effects of Hyperthermia with Magnetic Nanoparticles on Cancer Tissues

Introduction: Hyperthermia is one of the noninvasive methods of treating cancer. In this method, heat can be generated in several methods. One of these methods is injecting magnetic nanoparticles as a solution into the tumor site and place it in a magnetic field.Methods: The study was analytical one, modeling was performed using computational methods, and in vitro experimental data were used as the boundary conditions. The problem was solved with a geometry consisting of different layers of skin, adjacent tissue, tumor and injection site and assuming axial symmetry. The problem was solved with a geometry consisting of different layers of skin, the adjacent tissue, the tumor and the injection site and assuming axial symmetry. The effect of different injection sites, effect of performing two injections with a smaller volume comparing with an injection with a large volume, and finally the effect of the injected solution on the temperature distribution of the tumor was investigated.Results: Results showed that injections with a smaller volume of solution in different sites would have better results, so that more parts of the tumor would reach to a temperature above 42 °c, which is the temperature needed for having cancer cells died. Injection with the temperature of 37 °c would be more effective than injection at room temperature and reached the desired temperature in less time.Conclusion: According to the novelty of this investigation in assuming data from empirical experiments on the solution containing cobalt ferrite nanoparticles coated with polyethylene glycol as the boundary condition of the problem in modeling, the study is an important step in a more precise prediction of the clinical conditions occurring through using these methods of hyperthermia.