Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Глава 1. Обзор литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.1 Фототермические методы и гипертермия
злокачественных клеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.2 Гидродинамические методы воздействия на мембраны
злокачественных клеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.3 Методы магнитомеханической терапии . . . . . . . . . . . . . . 24
1.3.1 Сценарии апоптоза злокачественной клетки
и связанные с ним процессы с участием элементов
клеточной мембраны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Глава 2. Лазерная гипертермия злокачественных клеток
с использованием биоконъюгатов плазмонных
наночастиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.1 Постановка задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.2 Модель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.2.1 Модель поглощения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.2.2 Термодинамическая модель . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2.3 Повреждающий фактор . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.3 Результаты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.3.1 Спектр поглощения одиночной частицы . . . . . . . . . 41
2.3.2 Расчет тепловых полей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.3.3 Влияние структуры многослойной частицы на её
нагрев и повреждение клетки . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.3.4 Взаимодействие НЧ «ядро – оболочка»
с излучением Nd:YAG лазера . . . . . . . . . . . . . . . 51
2.4 Выводы по главе 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Глава 3. Наноразмерные паровые полости вокруг
плазмонных наночастиц в импульсных лазерных
полях. Модель явления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.1 Постановка задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3
Стр.
3.2 Общая концепция модели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.2.1 Гидродинамическая модель . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.3 Результаты верификации и применения модели . . . . . . . . 63
3.4 Выводы по главе 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Глава 4. Основные закономерности образования паровых
полостей вокруг плазмонных наночастиц и их
воздействие на мембрану клетки . . . . . . . . . . . . . 66
4.1 Формирование паровой полости вокруг одиночной золотой
наночастицы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.2 Формирование паровых полостей вокруг плазмонных
наночастиц «ядро – оболочка» . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4.3 Влияние расстояния между частицей и мембраной . . . . . . . 73
4.4 Влияние длительности импульса . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.5 Выводы по главе 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Глава 5. Магнито-механическая терапия на основе
магнетитовых наночастиц в переменном магнитном
поле . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
5.1 Модель механического взаимодействия МНЧ
с мембраной клетки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
5.1.1 Уравнения движения МНЧ
в переменном магнитном поле . . . . . . . . . . . . . . . 81
5.1.2 Влияние МНЧ на клеточную мембрану
в переменном магнитное поле . . . . . . . . . . . . . . . 82
5.1.3 Учет парных магнито-дипольных взаимодействий
магнетитовых наночастиц и образование
многочастичных агрегатов в модели
броуновской динамики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
5.1.4 Влияние тепловых флуктуаций на магнитные
свойства однодоменных
суперпарамагнитных наночастиц . . . . . . . . . . . . . 90
5.2 Наноматериалы, использованные в экспериментальных
исследованиях и их характеристики . . . . . . . . . . . . . . . 93
4
Стр.
5.3 Результаты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
5.3.1 Кинетика взаимодействия МНЧ с мембраной
в переменном магнитном поле . . . . . . . . . . . . . . . 97
5.3.2 Силы взаимодействия МНЧ с клеточной мембраной
и формирование магнитоупорядоченных
агрегатов наночастиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
5.4 Выводы по главе 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Список сокращений и условных обозначений . . . . . . . . . . . 112
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
