شبیه سازی نانوذرات اکسید کبالت به منظور ارزیابی قیاسی کاربرد آن در فوتوترمال تراپی با استفاده از تابش لیزر

یکی از روش های غیرتهاجمی درمان سرطان فوتوترمال تراپی با لیزر است. افزودن نانوکره ها و نانومیله های فلزی به بافت باعث بهبود فرآیند درمان می شود. از طرفی دیگر، کنترل دما به منظور حفظ بافت سالم نیز دارای اهمیت است. در این مقاله فرآیند درمان سرطان با استفاده از لیزر و نانوذرات اکسید کبالت و همچنین فلزات آهن و مس مورد بررسی قرار می گیرد. برای این کار، نانوکره های اکسید کبالت را در یک سلول سرطانی کروی شکل در نظر می گیریم. سپس تعدادی نانو میله اکسید کبالت را به شکل استوانه در یک نیم کره آبگون (به عنوان سلول سرطانی) در نظر می گیریم و به کمک نرم افزار کامسول تقریب المان متناهی شبیه سازی می کنیم. شرایط مرزی مناسب برای انتقال حرارت در سطوح داخلی و خارجی مهم است و باید توزیع دمایی را در قسمت های مختلف سلول و نانوذرات به دست آورد. علاوه بر آن اثرات مغناطیسی و غیرمغناطیسی فلزات آهن و مس را با همین شدت لیزر و شرایط مرزی مشابه بررسی کردیم. نتایج محاسباتی نشان می دهد که دمای میانگین حجم آب سلول در مدت زمان ۸/۰ میکروثانیه اول پرتودهی در حضور نانوکره های اکسید کبالت به ۴۳ درجه سلسیوس و در حضور نانو میله های اکسید کبالت به دمای ۵۳ درجه سلسیوس می رسد. دمای میانگین حجم آب سلول در همین مدت زمان در حضور نانوکره های آهن به ۱۰۰ درجه سلسیوس و در حضور نانو میله های مس با شیبی تندتر نیز به محدوده دمای ۱۰۰ درجه سلسیوس می رسد.

Keywords:

فوتوترمال تراپی , نانوذرات , کامسول , سلول سرطانی