Регистрация / Вход
Прислать материал

Возможности использования магнитокалорического эффекта для задач гипертермической терапии онкологических заболеваний

ФИО: Павлова Ю. Р.

Направление: Информационные технологии

Научный руководитель: к.т.н., проф. Крутогин Д.Г.

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Технологии материалов электроники

Академическая группа: МКТ-11-1

Цель данной работы состоит в возможности использования магнитокалорического эффекта (МКЭ) для гипертермической терапии с помощью введения внутрь области опухоли ферромагнитных материалов, магнитных имплантатов.

Гипертермия– метод лечения онкологических заболеваний, при котором тело, его участки, или отдельные органы подвергаются воздействию высокой температуры (свыше 39°С до 43–45°С), в результате чего повышается эффективность применения лучевой или химической терапии, также используется в комплексной радиотерапии опухолей. Гипертермия в тканях опухоли ведет к тепловому повреждению и разрушению раковых клеток, тогда как здоровые клетки остаются целы.

Магнитокалорический эффект заключается в выделении или поглощении тепла в магнетике при воздействии на него магнитного поля. В основе МКЭ лежит способность любого магнитного материала изменять свою температуру и энтропию под воздействием магнитного поля.

Способ осуществляют, например, следующим образом: магнитный материал Gd7Pd3 в виде частиц размерами от 3 до 8 мкм вводят внутрь опухоли, прикладывают магнитное поле напряженностью 7–50 кЭ. Магнитный материал намагничивается адиабатически (посредством быстрого включения постоянного магнитного поля), что вызывает увеличение температуры на величину магнитокалорического эффекта (Т = 7 К при Т = 310 К), т.е. осуществляется нагрев; далее магнитное поле выключается и происходит адиабатическое размагничивание. При осуществлении терапевтического воздействия используются постоянное магнитное поле, рабочий магнитный материал в виде частиц, а также вспомогательные устройства, при необходимости обеспечивающие введение магнитного материала в опухоль и его перемещение и фиксацию.

Расчетно показан (работа Зацепиной Е.В.) процесс распространения тепла, выделившегося из магнитных микрочастиц, к опухоли. Расчеты проводились для таких перспективных магнитокалорических материалов как Fe49Rh51 и Gd.

В данное время рассматриваемый метод практически трудно реализуемый. Связано это с тем, что необходимые магнитные материалы трудно приобрести и поля необходимой напряженности сложно осуществить.

Список литературы

1. Тишин А.М. Способ проведения магнитной терапии злокачественных преобразований, патент РФ № RU2295933, дата публикации 27.03.2007.

2. Зацепина Е.В. Магнитокалорический эффект в лечении злокачественных новообразований.