Синтез оптимальной магнитной системы с постоянными магнитами для адресной доставки магнитных наночастиц в заданную область биологических сред

Abstract

В работе рассмотрен подход к построению оптимальной магнитной системы, создающей максимальную магнитную силу, действующую на магнитные частицы. Суть подхода состоит в том, что первоначально выбирается базовый вариант магнитной системы, строится на его основе ряд геометрически подобных систем и из этого ряда выбирается система с максимальной величиной силы, действующей на частицы. Показано, что характеристики такой оптимальной магнитной системы зависят от расстояния магнитной частицы до ее поверхности и от физических свойств частицы, в частности, является ли она однодоменной или многодоменной. Рассмотрен пример построения оптимальной магнитной системы и приведены распределения в ней магнитного поля и силы, полученные путем численного расчета и эксперимента.

У роботі розглянуто підхід до побудови оптимальної магнітної системи, що створює максимальну магнітну силу на магнітні наночастинки. Суть підходу полягає в тому, що спочатку вибирається базовий варіант магнітної системи, будується на його основі ряд геометрично подібних систем і з цього ряду вибирається система з максимальною величиною сили, що діє на частинки. Показано, що характеристики такої оптимальної магнітної системи залежать від відстані магнітної частинки до її поверхні та від фізичних властивостей частинок, зокрема, чи є вони однодоменні або багатодоменні. Наведено приклад побудови оптимальної магнітної системи і показано розподіл у її активній зоні магнітного поля та сили, які отримано шляхом чисельного розрахунку та експериментально.

The approach of synthesis of the optimal magnetic system with permanent magnets, creating of maximum magnetic force on nanoparticles is proposed. This approach consists of that originally gets out base variant of the magnetic system, a row is built on his basis geometrically similar systems and from this row the system gets out with maximal in size forces, operating on particles. It is shown that parameters of optimal magnetic system depend on distance of magnetic particle to its surface and from physical properties of particle, in particular, whether are it one-domain or multi-domain . The example of construction of the optimum magnetic system is shown and results of distribution of the magnetic field and force obtained by numeral calculation and experimental method are considered.