Моделирование динамики магнитных наночастиц при их сепарации
Выполнен анализ существующих способов получения магнитных наноразмерных частиц, применяемых в медицине,
 с их последующим разделением на монодисперсные фракции. Установлены математические выражения
 для анализа динамики сферических наночастиц при их магнитной сепарации в произвольном...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Технічна електродинаміка |
|---|---|
| Datum: | 2015 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки НАН України
2015
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134079 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Моделирование динамики магнитных наночастиц при их сепарации / С.Л. Бондаревский, И.П. Кондратенко, С.Т. Толмачев // Технічна електродинаміка. — 2015. — № 4. — С. 19-24. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860235356672098304 |
|---|---|
| author | Бондаревский, С.Л. Кондратенко, И.П. Толмачев, С.Т. |
| author_facet | Бондаревский, С.Л. Кондратенко, И.П. Толмачев, С.Т. |
| citation_txt | Моделирование динамики магнитных наночастиц при их сепарации / С.Л. Бондаревский, И.П. Кондратенко, С.Т. Толмачев // Технічна електродинаміка. — 2015. — № 4. — С. 19-24. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технічна електродинаміка |
| description | Выполнен анализ существующих способов получения магнитных наноразмерных частиц, применяемых в медицине,
с их последующим разделением на монодисперсные фракции. Установлены математические выражения
для анализа динамики сферических наночастиц при их магнитной сепарации в произвольном магнитном поле с
заданными распределениями векторов скоростей несущей среды и параметров частиц. Решение приведенных
уравнений проведено численным методом с применением пакета прикладных программ MatLab. Представлены
результаты математического моделирования траекторий наноразмерных частиц в поле одиночного цилиндра
для различных направлений внешнего поля и вектора скорости несущей среды.
Виконано аналіз існуючих способів отримання магнітних нанорозмірних частинок, що застосовуються в медицині,
з їхнім подальшим поділом на монодисперсні фракції. Встановлено математичні вирази для аналізу динаміки
сферичних наночастинок при їхній магнітній сепарації в довільному магнітному полі із заданими розподілами
векторів швидкостей несучого середовища і параметрів частинок. Розв'язання наведених рівнянь проведено
чисельним методом із застосуванням пакета прикладних програм MatLab. Представлено результати
математичного моделювання траєкторій нанорозмірних частинок у полі одиночного циліндра для різних напрямків
зовнішнього поля і вектора швидкості несучого середовища.
The analysis of existing methods for magnatic nanosize particles producing used in medicine with subsequent separation
of them into monodispersed fractions is made. Mathematical expressions for analysis of spherical nanoparticles
dynamics by magnetic separation in the arbitrary magnetic field with the predetermined vector distribution of carrying
medium velocities and particle parameters are established. The decision of given equations is made by the numerical
method using the software package MatLab. The results of mathematical modeling of nanosized particles trajectories in
the single cylinder field for different directions of the external field and the carrying medium velocity vector are presented.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:23:43Z |
| format | Article |
| fulltext |
1607-7970. Техн. електродинаміка. 2015. № 4 19
УДК 004.94:621.928.8
МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ МАГНИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ ПРИ ИХ СЕПАРАЦИИ
С.Л.Бондаревский1, канд.техн.наук, И.П.Кондратенко2, член-корреспондент НАН Украины,
С.Т.Толмачев1, докт.техн.наук
1 – ГВУЗ «Криворожский национальный университет»,
ул. ХХII Партсъезда, 11, Кривой Рог, 50027, Украина,
e-mail: kafem@mail.ru kafem@knu.edu.ua
2 – Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина,
e-mail: dep7ied@ukr.net
Выполнен анализ существующих способов получения магнитных наноразмерных частиц, применяемых в меди-
цине, с их последующим разделением на монодисперсные фракции. Установлены математические выражения
для анализа динамики сферических наночастиц при их магнитной сепарации в произвольном магнитном поле с
заданными распределениями векторов скоростей несущей среды и параметров частиц. Решение приведенных
уравнений проведено численным методом с применением пакета прикладных программ MatLab. Представлены
результаты математического моделирования траекторий наноразмерных частиц в поле одиночного цилиндра
для различных направлений внешнего поля и вектора скорости несущей среды. Библ. 14, рис. 6, табл. 1.
Ключевые слова: наночастица, моделирование, динамика, поле, магнитная сепарация.
Введение. Развитие многих технологий неразрывно связано с совершенствованием получения
и использования материалов. На этом пути было несколько этапов: бронза, сталь, полимеры, компо-
зиты. Сегодня наступил следующий этап в области материаловедения – наноструктуры.
Технологии, связанные с исследованием, созданием и использованием наноматериалов, в бли-
жайшие годы приведут к кардинальным изменениям во многих сферах человеческой деятельности –
в электронной и аэрокосмической промышленности, информатике, материаловедении, энергетике,
машиностроении, биологии, экологии, медицине [1]. И все чаще рассматривается возможность при-
менения нанотехнологий в медицине как наиболее перспективная. Это связано с тем, что современ-
ная технология позволяет работать с веществами, размеры которых еще недавно казались фантасти-
ческими – микрометровые и даже нанометровые. Именно такие размеры характерны для основных
биологических структур – клеток, их составных частей и молекул.
Актуальность задачи. Одним из направлений использования наночастиц в медицине являет-
ся адресная доставка лекарств в онкологии [4, 5, 7−9, 12, 13], когда по сосудам кровеносной системы
транспортируется нанокомпозитная жидкость, включающая магнитные наночастицы, покрытые ли-
пидной оболочкой вместе с концентрированными лекарственными средствами, и с помощью внешне-
го магнитного поля обеспечивается доставка наночастиц к патологическому очагу. В качестве маг-
нитного носителя обычно используют суперпарамагнитные частицы (магнитоуправляемые липосо-
мы), поскольку после воздействия магнитного поля они не объединяются.
В процессе формирования магнитных наночастиц можно выделить три основных подхода [2]:
получение из макроскопических материалов; химический синтез; превращение наночастиц с изменени-
ем состава. Химический синтез получил наибольшее распространение, так как позволяет получить час-
тицы заданного размера и формы, хотя и допускает небольшой разброс по размерам в пределах 5-10%.
Очевидно, что контроль формы (как правило, наночастицы имеют сферическую или сфероидальную
форму) и, преимущественно, размера получаемых частиц особенно важны. Это связано с существенной
зависимостью физических характеристик магнитных наноразмерных частиц от их размера.
Из вышесказанного следует, что параллельно с совершенствованием методов получения нано-
частиц с малой дисперсией размеров необходимо разрабатывать и новые технологии разделения уже
полученных частиц на монодисперсные фракции. Применяемый в настоящее время прием контроли-
руемого осаждения частиц с последующим их центрифугированием дает нужный результат, но из-за
незначительной разности масс наночастиц протекает очень медленно и требует нескольких итераций.
В работе [3] предложен новый метод поэтапной высокоградиентной магнитной наносепара-
ции путем выделения на каждом этапе из раствора наиболее крупных фракций частиц. Однако урав-
© Бондаревский С.Л., Кондратенко И.П., Толмачев С.Т., 2015
20 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2015. № 4
нение баланса сил, действующих на наночастицу, положенное в основу указанной работы, решается
графически, что усложняет анализ влияния на процесс сепарации наночастиц.
Достоверный анализ поведения магнитных наноразмерных частиц в процессе сепарации, ко-
торые находятся в неоднородном магнитном поле, представляет собой сложную научно-техническую
задачу [2, 5, 8]. Её решение можно значительно упростить путём математического моделирования
процессов движения частиц.
Целью данной статьи является разработка математической модели динамики одиночной маг-
нитной частицы в потоке жидкости при наносепарации с учетом произвольной ориентации вектора
скорости несущей среды и внешнего магнитного поля.
Постановка задачи и основные расчетные соотношения. Данная статья представляет собой
логическое продолжение исследования динамики частиц в неоднородном магнитном поле, проведен-
ного авторами в работах [10, 11].
Как известно [14], на изолированную частицу, движущуюся в потоке жидкости, действует
суммарная сила
m d g vΣ = + + +F F F F F , (1)
где mF – магнитная сила; dF – сила диффузии; gF – гравитационная сила; vF – гидродинамическая
сила. Следуя [14], силой диффузии dF можно пренебречь, поэтому m g vΣ = + +F F F F .
Траектория частицы определяется из уравнения Ньютона
m g v
dV
dt
ρ = + +
v F F F ,
d
dt
=
rv . (2)
Здесь V и ρ – объём и плотность частицы, v – вектор скорости её движения, r – радиус-
вектор, определяющий положение частицы в момент времени t. В дальнейшем ограничимся рассмот-
рением сферической частицы радиуса а, тогда 34 3V a= π .
Для сил, входящих в выражение (2), справедливы соотношения
( ) (1 ) ,g c cV V k= ρ − ρ ρ −F g = g (3)
где cρ и ρ − плотности несущей среды и частицы соответственно, /c ck = ρ ρ – коэффициент плотнос-
ти несущей среды;
6 ( )v a= π η −F u v , (4)
где η – динамический коэффициент вязкости среды, ( )≡u u r – заданное векторное поле скоростей
жидкости;
0 0 0 1m JV H JV= μ ∇ = μF f при J=const, (5)
или
2
0
0 0 22m f f
Hk V k V= μ κ ∇ = μ κF f при κ=const, (6)
где H0 – напряжённость невозмущённого поля в месте расположения частицы, J – намагниченность и
κ – магнитная восприимчивость частицы,
ч
3 3
κ 3 μ 2fk = =
+ +
, чμ – относительная магнитная прони-
цаемость материала частицы, 1 2иf f – функции координат точки, выражения которых очевидны из
соотношений (5) и (6).
Введём приведенные к единице массы частицы и ускорению силы тяжести g безразмерные
силы V g= ρ%f F . Тогда уравнение (2) принимает вид
,m g vd dt g= + + =% % %% %v f f f v v . (7)
Последнее уравнение с учётом принятых в (5) и (6) обозначений магнитных сил запишем в
компактном виде
11 1 2 3 ( )d c c c
dt
= + + −
% % % %
v f u v , 12 2 2 3 ( ),d c c c
dt
= + + −
% % % %
v f u v (8,9)
1607-7970. Техн. електродинаміка. 2015. № 4 21
где 20 0
11 12 2 3
6, , 1 , 0,459f c
ac J c k c k c a
V g
−μ μ π η η
= = κ = − = =
ρ ρ ρ ρ
.
Результаты расчетов. В качестве примера проанализируем поведение сферической частицы
в поле одиночного кругового цилиндра. В этом случае выражения (8) и (9) целесообразно предста-
вить в полярных координатах r, α. Очевидно, при этом векторы g, u зависят только от угла α
11 1 2 3
α
11 1α 2 3
( ,α) (α) ( (α) ( ,α)),
( ,α) (α) ( (α) ( ,α)).
r
r r r r
d с r с с r
dt
d с r с с r
dt
= + + −
= + + −
v f g u v
v f g u vα α α
(10)
12 2 2 3
α
12 2α 2 3
( ,α) (α) ( (α) ( ,α)),
( ,α) (α) ( (α) ( ,α)).
r
r r r r
d с r с с r
dt
d с r с с r
dt
= + + −
= + + −
v f g u v
v f g u vα α α
(11)
Составляющие векторов x g=g i и x x y yu u= +u i i в полярных координатах
α
α
cos(α), sin(α),
cos(α) sin(α), sin(α) cos(α).
r
r x y x y
g g g g
u u u u u u
= = −
= + = − +
(12)
Исследование изложенной выше математической модели проведено численным методом на
ЭВМ с применением пакета прикладных программ MatLab. Для расчёта траектории частицы на осно-
вании уравнений (10) или (11) необходимо задать: вектор-функцию Н0 или В0; радиус цилиндра R и
его магнитную проницаемость μR; параметры несущей среды: плотность, динамический коэффициент
вязкости, вектор-функцию поля скоростей ( ,α)ru ; параметры магнитной частицы: её радиус и плот-
ность, магнитную восприимчивость и (или) намагниченность, координаты начального положения
частицы.
Для иллюстрации на рис. 1−3 показаны траектории движения частиц, рассчитанные при сле-
дующих числовых параметрах: радиусы цилиндра и частицы соответственно 32 10 мR −= ⋅ и
610 10 мa −= ⋅ ; индукция 0 0,5 ТлB = , плотности несущей среды ρс=1,05·103 кг/м3 и частицы
ρ=4,5·103 кг/м3, 0,233ck = ; динамический коэффициент вязкости η=1,2·10-3 Па·с; скорость среды,
принятая для проведенных расчетов, 0=u ; магнитная восприимчивость частицы κ=2,5 (принята мо-
дель учёта магнитной силы, см. выражение (6)), λ (μ 1) / (μ 1) 1R R= − + = ; координаты начального по-
ложения частиц (на рисунках отмечены ∗) (-3R, -3R) и (3R, -3R). На рисунках обозначены: αHo и α –
соответственно углы направления внешнего поля и осаждения частиц на поверхности цилиндра от-
носительного оси х, Т – время движения частицы.
Рис. 1 Рис. 2 Рис. 3
На траекторию частицы определяющее влияние оказывает радиальная составляющая магнит-
ной силы. Радиальные компоненты силовых функций f1 и f2 имеют зоны отталкивающих и притяги-
вающих сил (на рис. 1−3 они показаны соответственно пунктирной и сплошной линиями). Границы
раздела зон отталкивания и притяжения определяются условием:
22 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2015. № 4
2
2 2cos2 cos2 0,R
r r
λ
λ + α= + α=
%
(15)
где 1 rr
R
≤ = ≤ ∞% – относительное удаление точки.
Для рассмотренных примеров расположение зон отталкивания и притяжения показано на
рис. 4. Характерно, что в отличие от силы f1r максимум отталкивающей силы f2r расположен не на по-
верхности цилиндра, а на некотором удалении от него. Зависимость радиальной составляющей силы
f2 вдоль осей симметрии от рас-
стояния показана на рис. 5 (для
универсальности сила построена в
координатах r% , maxr rf f f=% ).
Начальное положение час-
тицы относительно указанных зон
может оказать существенное влия-
ние на её траекторию. Как видно
из рис. 2, частица с начальными
координатами (3R, -3R) не попада-
ет на поверхность цилиндра, по-
скольку она изначально находит-
ся в зоне отталкивания.
Более детально о топологических особенностях функций f1 и f2, а также зонах отталкивания и
притяжения см. [11].
Приведенные на рис. 1−3 траектории рассчитаны в предположении u=0, т.е. при неподвижной не-
сущей среде. Пренебрегая эффектом турбулентности, легко обобщить изложенный выше подход на случай
движения частицы в ламинарном потоке несущей среды с заданным полем вектора скоростей ( )≡u u r .
На рис. 6 показаны траектории частицы, которые иллюстрируют её существенную зависи-
мость не только от направления внешнего поля, но также и от
скорости несущей среды. Конечные результаты движения для раз-
личных направлений поля при начальном положении частицы (-
3R, -3R) (на рисунке отмечено∗) и заданной скорости несущей
среды 0,008 м/сyu = отражены в таблице.
Анализ данных таблицы и рис. 1−3 показывает, что даже
незначительная скорость потока вносит существенные изменения в траекторию и соответственно
влияет на углы осаждения частиц α на поверхности цилиндра и её время движения Т (см. соответст-
вующие значения для кривых 1(13), 4, 6).
Заключение.
Таким образом, предложенная математическая модель расчёта траекторий маг-нитных частиц,
основанная на классических законах механики и гидродинамики, позволяет учесть не только дейст-
вие суммарной силы в каждой точке траектории, но и оценить вклад каждой компоненты силового
воздействия. Это открывает возможность более тонкого управления движением частиц путем целе-
направленного изменения этих компонентов.
Разработанный математический аппарат может быть использован при решении практической
задачи наносепарации магнитных частиц с разделением их на монодисперсные фракции.
Рис. 6
Рис. 4 Рис. 5
1607-7970. Техн. електродинаміка. 2015. № 4 23
1. Алферов Ж.И., Асеев А.Л., Гапонов С.В., Коптев П.С., Панов В.И., Полторацкий Э.А., Сибельдин
Н.Н., Сурис Р.А. Наноматериалы и нанотехнологии // Микросистемная техника. – 2003. – № 8. – С. 3−13.
2. Губин С.П., Кокшаров Ю.А., Хомутов Г.Б., Юрков Г.Ю. Магнитные наночастицы: методы получения,
строения и свойства // Успехи химии. – 2005. – Вып. 74(6). – С. 539–574.
3. Загирняк М.В., Волканин Е.Е. Разработка метода определения геометрических параметров элемента
матрицы высокоградиентного сепаратора наночастиц // Технічна електродинаміка. – 2014. – №6. – С. 24−29.
4. Карлов О.М., Кондратенко І.П., Крищук Р.С., Ращепкін А.П. Магнітна система з постійними магні-
тами для локалізації магнітних наночастинок у заданій області біологічних середовищ // Електромеханічні і
енергозберігаючі системи. – 2014. – Вип. 4/(28). – С. 79−85.
5. Кириленко А.В., Чехун В.Ф., Подольцев А.Д., Кондратенко И.П., Кучерявая И.Н., Бондар В.В., Шпи-
левая С.И., Тодор И.Н. Анализ силового воздействия высокоградиентного магнитного поля на магнитные нано-
частицы в потоке жидкости // Доповіді Національної академії наук України. – 2010. – Вип. 9. – С. 162–172.
6. Кириленко А.В., Чехун В.Ф., Подольцев А.Д., Кондратенко И.П., Кучерявая И.Н., Бондар В.В. Дви-
жение магнитных наночастиц в потоке жидкости при наложении постоянного магнитного поля // Доповіді На-
ціональної академії наук України. – 2012. – № 2. – С. 186−196.
7. Налєскiна Л.А., Бородай Н.В., Чехун В.Ф. Сьогодення та перспективи створення наносистем спря-
мованої доставки лікарських препаратів до пухлинних клітин // Онкология. – 2009. – Т. 11. – №3. – С. 166–173.
8. Подольцев А.Д., Кондратенко И.П. Синтез оптимальной магнитной системы с постоянными магни-
тами для адресной доставки магнитных наночастиц в заданную область биологических сред // Технічна елект-
родинаміка. – 2013. – №4. – С. 3−12.
9. Розенфельд Л.Г., Москаленко В.Ф., Чекман I.С., Мовчан Б.О. Нанотехнологiї, наномедицина: перс-
пективи наукових досліджень та впровадження їхніх результатів у медичну практику // Укр. мед. часопис. –
2008. – 5 (67). – С. 63–68.
10. Толмачев С.Т., Бондаревский С.Л., Кондратенко И.П. К вопросу о моделировании процесса движе-
ния магнитных частиц в неоднородном магнитном поле // Вісник Криворізького національного університету. –
2012. – Вип. 32. – С. 224−228.
11. Толмачев С.Т., Бондаревский С.Л. Некоторые вопросы полиградиентной магнитной сепарации //
Електромеханічні і енергозберігаючі системи. – 2012. – Вип. 1/(17). – С. 31−36.
12. Darton N. J., Hallmark B., Han X. The in-flow capture of superparamagnetic nanoparticles for targeting
therapeutics // Nanomedicine: Nanothechnology, Biology, and Medicine. – 2008. – № 4. – Pр. 19−29.
13. Magnetism in medicine: A Handbook / Ed. by A. Wilfried, H. Nowak. – Weinheim: Wiley-VCH, 2007. –
96 p.
14. Svoboda J. Magnetic Techniques for the Treatment of Materials. – Kluwer Academic Publishers, 2004. –
642 p.
УДК 004.94:621.928.8
МОДЕЛЮВАННЯ ДИНАМІКИ МАГНІТНИХ НАНОЧАСТИНОК ПРИ ЇХНІЙ СЕПАРАЦІЇ
С.Л. Бондаревський1, канд.техн.наук, І.П. Кондратенко2, член-кореспондент НАН України
С.Т. Толмачов1, докт.техн.наук
1 – ДВНЗ «Криворізький національний університет»,
вул. ХХII Партз’їзду, 11, Кривий Ріг, 50027, Україна,
e-mail: kafem@mail.ru kafem@knu.edu.ua
2 – Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна,
e-mail: dep7ied@ukr.net
Виконано аналіз існуючих способів отримання магнітних нанорозмірних частинок, що застосовуються в меди-
цині, з їхнім подальшим поділом на монодисперсні фракції. Встановлено математичні вирази для аналізу дина-
міки сферичних наночастинок при їхній магнітній сепарації в довільному магнітному полі із заданими розподі-
лами векторів швидкостей несучого середовища і параметрів частинок. Розв'язання наведених рівнянь прове-
дено чисельним методом із застосуванням пакета прикладних програм MatLab. Представлено результати
математичного моделювання траєкторій нанорозмірних частинок у полі одиночного циліндра для різних на-
прямків зовнішнього поля і вектора швидкості несучого середовища. Бібл. 14, рис. 6, табл. 1.
Ключові слова: наночастинка, моделювання, динаміка, поле, магнітна сепарація.
24 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2015. № 4
MODELING OF THE MAGNETIC NANOPARTICLES DYNAMICS BY SEPARATION
S. Bondarevskyi1, I. Kondratenko2, S. Tolmachev1
1 – Krуvyi Rih National University,
11, XXII Partz’izdu str., Krуvyi Rih, 50027, Ukraine,
e-mail: kafem@mail.ru kafem@knu.edu.ua
2 – Institute of Electrodynamics National Academy of Sciences of Ukraine,
pr. Peremohy, 56, Kyiv-57, 03680, Ukraine,
e-mail: dep7ied@ukr.net
The analysis of existing methods for magnatic nanosize particles producing used in medicine with subsequent separa-
tion of them into monodispersed fractions is made. Mathematical expressions for analysis of spherical nanoparticles
dynamics by magnetic separation in the arbitrary magnetic field with the predetermined vector distribution of carrying
medium velocities and particle parameters are established. The decision of given equations is made by the numerical
method using the software package MatLab. The results of mathematical modeling of nanosized particles trajectories in
the single cylinder field for different directions of the external field and the carrying medium velocity vector are pre-
sented. References 14, figures 6, table 1.
Keywords: nanoparticle, modeling, dynamics, field, magnetic separation.
1. Alferov Zh.I., Аseev А.L., Haponov S.V., Koptev P.S., Panov V.I., Poltoratskii E.А., Sibeldin N.N.,
Suris R.A. Nanomaterials and nanotechnology // Mikrosistemnaia Tekhnika. – 2003. – No 8. – Pр. 3−13. (Rus)
2. Gubin S.P., Koksharov Yu.A., Khomutov G.B., Yurkov G.Yu. Magnetic nanoparticles:preparation methods,
structure and properties // Uspekhi Khimii. – 2005. – Vol. 74(6). – Pр. 539–574. (Rus)
3. Zagirnyak M.V., Volkanin Ye.Ye. Development of a method definition of geometrical parameters of the ele-
ment matrix high-gradient separator nanoparticles // Tekhnichna Elektrodynamika. – 2014. – No 6. – Pр. 24−29. (Rus)
4. Karlov A.O., Kondratenko I.P., Kryshchuk R.S., Rashchepkin A.P. Magnetic system with permanent mag-
nets for localization magnetic nanoparticles in a given region of the biological environments // Elektromekhanichni i
Enerhozberihaiuchi Systemy. – 2014. – Vol. 4/(28). – Pр. 79−85. (Ukr)
5. Kіrilenko A.V., Chekhun V.F., Podoltsev A.D., Kondratenko I.P., Kucheryavaya I.N., Bondar V.V.,
Shpilevаya S.I., Todor I.N. Analysis of the force action of a high-gradient magnetic field on magnetic nanoparticles in a
flowing fluid // Dopovidi Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. – 2010. – Vol. 9. – Pр. 162–172. (Rus)
6. Kirilenko A.V., Chekhun V.F. , Podoltsev A.D., Kondratenko I.P., Kucheryavaya I.N., Bondar V.V.
Motion of magnetic nanoparticles in flowing liquid under the action of static magnetic field // Dopovidi Natsional-
noi Akademii Nauk Ukrainy. – 2012. – No 2. – Pр. 186−196. (Rus)
7. Naleskina L.A., Borodai N.V., Chekhun V.F. Realities and prospects of developing nanosystems for tar-
geted delivery of drugs to cancer cells // Onkolohiіa. – 2009. – Vol. 11. – No 3. – Pр. 166–173. (Ukr)
8. Podoltsev A.D., Kondratenko I.P. Synthesis of the optimal magnetic system with permanent magnets for
drag delivery of magnetic nanoparticles in biological environment // Tekhnichna Elektrodynamika. – 2013. – No 4. –
Pp. 3−12. (Rus)
9. Rosenfeld L.G., Moskalenko V.F., Chekman I.S., Movchan B.O. Nanotechnology, Nanomedicine: Prospects
for research and implementation of its results into medical practice // Ukrainskyi Medychnyi Chasopys. – 2008. – No 5.
– Pр. 63−68. (Ukr)
10. Tolmachev S.Т., Bondrevskii S.L., Kondratenko I.P. Considering the problem of Modeling Magnetic Parti-
cles motion Process in Nonuniform Magnetic Field // Visnyk Kryvorizkoho Natsionalnoho Universytetu: Zbirnyk nauk.
prats. – 2012. – Vypusk 32. – Pp. 224–228. (Rus)
11. Tolmachev S.Т., Bondrevskii S.L. Some problems of polygradient magnetic separation // Elektrome-
khanichni i Enerhozberihaiuchi Systemy. – 2012. – Vypusk 1/(17). – Pр. 31−36. (Rus)
12. Darton N.J., Hallmark B., Han X. The in-flow capture of superparamagnetic nanoparticles for targeting
therapeutics // Nanomedicine: Nanothechnology, Biology, and Medicine. – 2008. – No 4. – Pр. 19–29.
13. Magnetism in medicine: A Handbook / Ed. by A. Wilfried, H. Nowak. – 2nd ed. – Weinheim: Wiley-
VCH, 2007. – 96 p.
14. Svoboda J. Magnetic Techniques for the Treatment of Materials. – Kluwer Academic Publishers, 2004. –
642 p.
Надійшла 24.03.2015
Остаточний варіант 08.04.2015
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-134079 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-7970 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:23:43Z |
| publishDate | 2015 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Бондаревский, С.Л. Кондратенко, И.П. Толмачев, С.Т. 2018-06-12T04:43:44Z 2018-06-12T04:43:44Z 2015 Моделирование динамики магнитных наночастиц при их сепарации / С.Л. Бондаревский, И.П. Кондратенко, С.Т. Толмачев // Технічна електродинаміка. — 2015. — № 4. — С. 19-24. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1607-7970 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134079 004.94:621.928.8 Выполнен анализ существующих способов получения магнитных наноразмерных частиц, применяемых в медицине,
 с их последующим разделением на монодисперсные фракции. Установлены математические выражения
 для анализа динамики сферических наночастиц при их магнитной сепарации в произвольном магнитном поле с
 заданными распределениями векторов скоростей несущей среды и параметров частиц. Решение приведенных
 уравнений проведено численным методом с применением пакета прикладных программ MatLab. Представлены
 результаты математического моделирования траекторий наноразмерных частиц в поле одиночного цилиндра
 для различных направлений внешнего поля и вектора скорости несущей среды. Виконано аналіз існуючих способів отримання магнітних нанорозмірних частинок, що застосовуються в медицині,
 з їхнім подальшим поділом на монодисперсні фракції. Встановлено математичні вирази для аналізу динаміки
 сферичних наночастинок при їхній магнітній сепарації в довільному магнітному полі із заданими розподілами
 векторів швидкостей несучого середовища і параметрів частинок. Розв'язання наведених рівнянь проведено
 чисельним методом із застосуванням пакета прикладних програм MatLab. Представлено результати
 математичного моделювання траєкторій нанорозмірних частинок у полі одиночного циліндра для різних напрямків
 зовнішнього поля і вектора швидкості несучого середовища. The analysis of existing methods for magnatic nanosize particles producing used in medicine with subsequent separation
 of them into monodispersed fractions is made. Mathematical expressions for analysis of spherical nanoparticles
 dynamics by magnetic separation in the arbitrary magnetic field with the predetermined vector distribution of carrying
 medium velocities and particle parameters are established. The decision of given equations is made by the numerical
 method using the software package MatLab. The results of mathematical modeling of nanosized particles trajectories in
 the single cylinder field for different directions of the external field and the carrying medium velocity vector are presented. ru Інститут електродинаміки НАН України Технічна електродинаміка Теоретична електротехніка та електрофізика Моделирование динамики магнитных наночастиц при их сепарации Моделювання динаміки магнітних наночастинок при їхній сепарації Modeling of the magnetic nanoparticles dynamics by separation Article published earlier |
| spellingShingle | Моделирование динамики магнитных наночастиц при их сепарации Бондаревский, С.Л. Кондратенко, И.П. Толмачев, С.Т. Теоретична електротехніка та електрофізика |
| title | Моделирование динамики магнитных наночастиц при их сепарации |
| title_alt | Моделювання динаміки магнітних наночастинок при їхній сепарації Modeling of the magnetic nanoparticles dynamics by separation |
| title_full | Моделирование динамики магнитных наночастиц при их сепарации |
| title_fullStr | Моделирование динамики магнитных наночастиц при их сепарации |
| title_full_unstemmed | Моделирование динамики магнитных наночастиц при их сепарации |
| title_short | Моделирование динамики магнитных наночастиц при их сепарации |
| title_sort | моделирование динамики магнитных наночастиц при их сепарации |
| topic | Теоретична електротехніка та електрофізика |
| topic_facet | Теоретична електротехніка та електрофізика |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134079 |
| work_keys_str_mv | AT bondarevskiisl modelirovaniedinamikimagnitnyhnanočasticpriihseparacii AT kondratenkoip modelirovaniedinamikimagnitnyhnanočasticpriihseparacii AT tolmačevst modelirovaniedinamikimagnitnyhnanočasticpriihseparacii AT bondarevskiisl modelûvannâdinamíkimagnítnihnanočastinokpriíhníiseparacíí AT kondratenkoip modelûvannâdinamíkimagnítnihnanočastinokpriíhníiseparacíí AT tolmačevst modelûvannâdinamíkimagnítnihnanočastinokpriíhníiseparacíí AT bondarevskiisl modelingofthemagneticnanoparticlesdynamicsbyseparation AT kondratenkoip modelingofthemagneticnanoparticlesdynamicsbyseparation AT tolmačevst modelingofthemagneticnanoparticlesdynamicsbyseparation |