name: Моделирование транспорта магнитных наночастиц в кровеносных сосудах под действием внешнего магнитного поля.
keyword_list: программное обеспечение COMSOL Multiphysics® математическое моделирование магнитное поле магнитные капсулы магнитные наночастицы кровоток кровеносные сосуды
abstract: Диссертация посвящена разработке и верификации вычислительной модели взаимодействия магнитных наночастиц и микрокапсул в потоке крови с магнитными полями в области их сильных градиентов, пригодной для описания движения и накопления частиц при решении задач тераностики. Высокая стоимость лабораторных и клинических исследований определяет необходимость предварительного теоретического моделирования транспорта магнитных объектов в сосудах с использованием надежных данных для всех параметров модели. Использование хорошо апробированного программного обеспечения COMSOL Multiphysics® позволяет в рамках развитых в настоящей работе моделей определять с достаточной точностью скорость и концентрацию доставляемого препарата, а также паразитное влияние магнитного поля на соседние сосуды, не участвующие в доставке препаратов.
  Разработаны модели для описания движения магнитных наночастиц (сферические частицы оксида железа диаметром 6, 12, 20 и 60 нм) под воздействием магнитного поля в сосудах различной геометрической формы, включая прямоугольные, цилиндрические и разветвленные, что позволило провести исследования транспорта магнитных наночастиц для двух- и трехмерных моделей сосудов. Разработан алгоритм решения задачи транспорта магнитных наночастиц в кровеносных сосудах в модели крови, как несжимаемой ньютоновской жидкости, движение которой в сосуде описывается с помощью метода вычислительной гидродинамики на основе решения уравнений Навье-Стокса. Изучено влияние силы сопротивления и внешнего магнитного поля на движение магнитных наночастиц в кровеносных сосудах, включая сосуды с бифуркациями. Проведено компьютерное моделирование явлений, возникающих при транспорте магнитных наночастиц и микрокапсул для заданной геометрии сосудов и поля, создаваемого магнитами с известными конфигурациями концентраторов.
  Результаты данной диссертационной работы развивают и дополняют теоретические и экспериментальные результаты по применению магнитоуправляемых технологий диагностики и терапии в биомедицинских исследованиях, а также способствуют дальнейшему развитию данного метода, в части анализа транспорта наночастиц и магнитных микрокапсул в сосудах с бифуркациями и использования конфигураций постоянных магнитов, применяемых в преклинических исследованиях.
chairman_dissertation_council.name: Валерий
chairman_dissertation_council.surname: Тучин
chairman_dissertation_council.patronymic: Викторович
chairman_dissertation_council.position: заведующий кафедрой
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Член-корреспондент РАН
chairman_dissertation_council.wos_research_id: C-7865-2013
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 36048347000
chairman_dissertation_council.rinc_id: 20243
chairman_dissertation_council.url: https://www.sgu.ru/person/tuchin-valery-viktorovich
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0001-7479-2694
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Алексей
organization_supervisor.surname: Чумаченко
organization_supervisor.patronymic: Николаевич
organization_supervisor.position: ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 34.55.21
rubrics.name: Изучение, моделирование и имитация сложных процессов обработки информации у человека
oecds.code: 01.06.DA
oecds.name: BIOPHYSICS
speciality_codes.name: Биофизика
speciality_codes.code: 03.01.02
supervisors.fio: Тучин В.В.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Радиофизика
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Завестовская И.Н.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Лазерная физика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Исаева Е.А.
opponents.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
opponents.speciality_code: Лазерная физика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБОУ ВО "СГУ имени Н.Г.Чернышевского", Саратовский университет, СГУ
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского"
protection_organization.ogrn: 1026402674935
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБОУ ВО "СГУ имени Н.Г.Чернышевского", Саратовский университет, СГУ
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского"
author_organization.ogrn: 1026402674935
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения