بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله، تأثیر انرژی فرمی و شعاع نانوذره بر روی سطح مقطع خاموشی و ضریب جذب نانوذرات سیلیکا با پوشش گرافینی در بافت تومور بررسی شده است. به منظور بکاربردن این نانوذرات در فوتوترمال تراپی، توزیع دمایی در تومور و محیط اطرافش در حضور این نانوذرات با حل معادله زیستگرما محاسبه شده است. محاسبات ما تنظیم پذیری ضریب جذب نانوذره با تغییر انرژی فرمی را نشان میدهد. بنابراین با توجه به نتایج، نانوذره سیلیکا با پوشش گرافینی میتواند برای افزایش بازده فوتوترمال تراپی برای درمان سرطان استفاده شود.
مقدمه
از اصلیترین روشهای درمان سرطان، رادیوتراپی و شیمیدرمانی میباشند که دارای عوارض جانبی قابل توجه هستند.اخیراً، فوتوترمالتراپی به علت بازده بالای نابودی تومور سرطانی و همچنین آسیب اندک به بافتهای سالم مجاور مورد توجه قرار گرفته است.[1] در روش فوتوترمالتراپی، از تابش موج الکترومغناطیسی - با طول موجهایی در ناحیه فروسرخ - پنجره بافت - - و نانوذراتی جاذب در این طول موجها، که دارای بازده بالای تبدیل نور به گرما هستند استفاده میشود. بنابراین، با تبدیل انرژی نوری به گرما و افزایش دما به 42 تا 46 درجه سانتیگراد، غشاء سلولی و پروتئینها تخریب میشوند که این منجر به مرگ سلول سرطانی میشود2]،.[3
بسیاری از نانوذرات پس از ورود به بدن به علت آبگریز بودن به عنوان عامل خارجی شناخته میشوند و با تجمع در یک نقطه از بدن موجب مسمومیت میشوند لذا سطح نانوذرات را با لیگاندهایی برای افزایش زیست سازگاری و کاهش مسمومیت می-پوشانند.[ 4] نانوذراتی که در درمان سرطان به روش فوتوترمال تراپی استفاده میشوند شامل نانوذرات طلا، نانولولههای کربنی و گرافین می- باشند که در این میان، بازده تولید نور به گرما در گرافین و همچنین میزان زیست سازگاری آن نسبت به نانوذرات طلا و نانولولههای کربنی بیشتر است.
از طرفی به علت توانایی بالای گرافین به منظور قرار دادن داروهای ضد سرطان برای درمان همزمان فوتوترمال تراپی و دارورسانی، استفاده از این نانو ذره بسیار مورد توجه قرار گرفته است.[5] با قرار دادن گرافین بر روی سطح منحنی شده نانوذره، میزان برهمکنش نور با گرافین افزایش مییابد و این منجر به افزایش بازده فوتوترمال میشود. همچنین، این کار موجب افزایش تشدید پلاسمون سطحی موضعی - LSPR - در گرافین میشود. با توجه به اینکه از نظر تجربی اکسید گرافین میتواند برای پوشش نانوذرات استفاده شود.
ما در این مقاله از اکسید گرافین برای پوشش نانوذرات استفاده کردیماخیراً،. خواص اپتیکی نانوذره سیلیکا با پوشش گرافینی با بکاربردن نظریه "می" بررسی شده است اما کاربرد این نانوذرات در درمان فوتوترمال تاکنون بررسی نشده است. دراین مقاله، ما ضمن تأثیر شعاع نانوذره و انرژی فرمی بر روی سطح مقطع پراکندگی نانوذره سیلیکا با پوشش گرافینی، قصد داریم با محاسبه توزیع دمایی در بافت تومور کاربرد این نانوذرات را در فوتوترمالتراپی بررسی کنیم.[6]
تئوری و روش محاسبه
در اینجا در پایدارترین حالت تومور را کروی فرض میکنیم و دو کره هممرکز به شعاعهای و در نظر میگیریم، که در آن شعاع تومور و شعاع محیط اطراف تومور میباشد.
