Уральские учёные представили методику более эффективного лечения тромбозов. Речь о математической модели, направленной на улучшение доставки лекарств, которые восстанавливают кровоток в тромбированных сосудах. Об этом aif.ru рассказали в пресс-службе Минобрнауки.
Тромбоз кровеносных сосудов — серьезное и крайне опасное заболевание. Ведь если тромб перекроет жизненно важные сосуды, то последствия могут быть непоправимыми. Основной метод лечения тромбоза заключается во введении в сосуды тромболитиков — препаратов, растворяющих тромбы. Проблема в том, что в сосуде с заблокированным кровотоком тромболитики распространяются слишком медленно, что существенно снижает эффективность лечения.
Исследователи из Уральского федерального университета и Университета Лазурного берега (Франция) смогли найти решение этой проблемы.
«Предпринимаются попытки ускорить распространение тромболитиков с помощью различных физических воздействий, — объясняет профессор кафедры теоретической и математической физики УрФУ, руководитель разработки математической модели Андрей Зубарев. — Так, исследователи Техасского университета предложили внедрять в тромбированный сосуд каплю с магнитными наночастицами и затем воздействовать на нее переменным или вращающимся магнитным полем. В результате наночастицы должны прийти во вращательное и поступательное движение, вовлекая в такое движение и окружающую жидкость, то есть кровь в сосуде. Это должно привести к интенсификации смешивания капли тромболитика с кровью и ускорению «расползания» капли по сосуду. Как следствие, лекарство быстрее достигнет тромба».
Для простоты восприятия учёный сравнивает данный эффект с перемешиванием сахара ложечкой в чашке с чаем. В данном случае магнитные частицы играют роль огромного числа «наноложечек».
Однако практическое претворение идеи техасских ученых требовало дальнейших исследований: какими должны быть размер и форма капли, расположение в ней магнитных частиц, конфигурация, частота и напряженность поля, чтобы достигнуть оптимального результата.
Учёные моделировали разные ситуации с каплей магнитной жидкости. Поначалу это было подобие облака с конечными размерами вдоль и поперёк сосуда. Затем исследователи смоделировали ситуацию, когда при помощи постоянного внешнего поля капля магнитной жидкости «растягивается» в слой вдоль сосуда. Характеристики сосуда в математической модели соответствовали параметрам кровеносных сосудов, тромбоз которых опасен для здоровья и жизни пациента.
«Предполагается, что толщина слоя магнитной жидкости меньше толщины сосуда, и есть более или менее выраженная граница между ним и частью крови, относительно свободной от наночастиц. Наша работа показывает, что в этом случае при помощи вращающегося магнитного поля можно возбудить более интенсивные потоки, чем в случае «облачка». Увеличение частоты поля приводит к возрастанию скорости генерируемых потоков на один-два порядка. Таким образом, процесс доставки лекарства к тромбу может быть намного более быстрым, чем без воздействия магнитного поля», — отмечает Зубарев.
По мнению учёных, разработки могут найти применение и в других областях, где есть необходимость перемешивать примеси в тонких сосудах, — например, в некоторых областях химических и биохимических технологий.
