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流速扰动聚焦超声下纳米颗粒聚集的研究*

2021-09-02冒林丽彭瀚旻卢鹏辉

振动、测试与诊断 2021年4期

冒林丽,彭瀚旻,卢鹏辉,毛 婷

(南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 南京,210016)

引言

为了阻止癌细胞的增殖,抗癌药物都是具有一定毒性的,这种毒性对于身体的大部分细胞都存在较大损伤,故药物剂量被极大地限制,而且药物被注射进入人体之后,只有1%能够到达肿瘤区域,而遗留在体内其他部位的药物就会产生副作用,导致治疗效果不如预期效果[1-2]。针对此类问题,科学家提出了靶向治疗[3]。所谓靶向治疗,就是将药物有效作用于肿瘤区域,杀死癌细胞,而避免伤害其他健康的细胞。目前,国际上提到的靶向治疗方法有很多。其中,纳米颗粒(例如聚乙二醇化脂质体阿霉素和纳米白蛋白结合的紫杉醇)通过增强渗透和滞留效应[4-5]保护药物免受降解,可将到达病灶处抗癌药物剂量提高至5%。还有一种方法是通过外在的物理方式(X射线、磁场、光、超声或热疗)影响药物颗粒的运动,引导其进入肿瘤处,或者在药物经过肿瘤区域时通过外界干扰使药物在肿瘤区域的作用时间延长。理想的基于物理方式的靶向治疗技术是希望能够实现将一种在大小方面可控的能量导入到整个肿瘤区域,但又不会对周围健康的组织造成副作用。由于超声具有生物组织渗透性高、易于调节、低成本、非接触性和无攻击性等优点,故其操纵微颗粒的特性获得了广泛研究[6-8],但缺乏对纳米颗粒操纵的研究。同时,由于聚焦超声可以将能量集中在聚焦区域,相对于平面超声波提高了声能利用率,故笔者认为在药物的靶向治疗应用方面存在巨大潜力。……

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