Il movimento delle particelle magnetiche che attraversano un campo magnetico è chiamato magnetoforesi. Fino ad ora, non si sapeva molto sui fattori che influenzano queste particelle e il loro movimento. Ora, i ricercatori dell'Università dell'Illinois di Chicago descrivono diversi processi fondamentali associati al movimento delle particelle magnetiche attraverso i fluidi mentre vengono attratte da un campo magnetico.

I loro risultati sono riportati nella rivista Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

Comprendere di più sul movimento delle particelle magnetiche mentre passano attraverso un campo magnetico ha numerose applicazioni, compresa la consegna del farmaco, biosensori, imaging molecolare, e catalisi. Per esempio, nanoparticelle magnetiche caricate con farmaci possono essere rilasciate in punti discreti del corpo dopo essere state iniettate nel flusso sanguigno o nel liquido cerebrospinale mediante magneti. Questo processo è attualmente utilizzato in alcune forme di chemioterapia per il trattamento del cancro.

"Dobbiamo sapere di più su come si muovono le particelle magnetiche in modo da poter prevedere meglio la velocità con cui si muovono, quanti raggiungeranno i loro obiettivi e quando e quali fattori influenzeranno i loro comportamenti mentre si muovono attraverso vari fluidi, " disse Meenesh Singh, assistente professore UIC di ingegneria chimica presso il College of Engineering e autore corrispondente sulla carta.

Meenesh e colleghi hanno scoperto che quattro fattori principali influenzano il movimento delle particelle magnetiche:la differenza tra le proprietà magnetiche delle particelle e la soluzione attraverso cui si muovono, il gradiente del campo magnetico, le interazioni magnetiche tra le particelle o quanto aderiscono tra loro, e l'interazione delle cariche elettriche sulle particelle con il campo magnetico.

"Possiamo basarci su questa nuova conoscenza per aumentare la specificità con cui le nanoparticelle magnetiche raggiungono i tessuti bersaglio desiderati nel sistema nervoso centrale, " ha detto Andreas Linninger, Professore UIC di bioingegneria presso il College of Engineering e primo autore del paper.

Sulla base di questi risultati, i ricercatori hanno creato una formula matematica con tutti questi fattori inclusi. Utilizzando dati reali, hanno popolato il loro modello e sono stati in grado di prevedere con precisione la velocità e la posizione delle particelle nei sistemi reali.

"Utilizzando il nostro modello, medici e ricercatori saranno in grado di progettare meglio nanoparticelle magnetiche per fornire farmaci o altre molecole e farlo in modo molto più accurato, " Meenesh ha detto. "Questo modello può anche prevedere il movimento di particelle magnetiche cariche in varie applicazioni, compresa la deflessione delle particelle cariche nella magnetosfera terrestre".