Fare una buona perdita: Calore di formazione e struttura del Nano

A volte la perdita è avere buone prospettive di guadagno. Ingegneri di solito cercano di aumentare l'efficienza delle apparecchiature nella minimizzazione perdita di conversione energetica, ma in alcuni casi, questi sforzi è l'opposto di. Attriti meccanici, dielettrico perdita e isteresi può generator applicazione massimazione è una serie di giochi e microonde fornisce l'efficienza termica, trattamento di tumori localizzati, commentando il trattamento di ipertermia particelle magnetiche dei tumori nel recente. Infatti, nano struttura fornisce un sito ricco di perdite di calore dall'utile.


Immagini di diversi tipi di nanoparticelle magnetiche
Nella loro revisione Silvio Dutz e Rudolf Hergt, da Technische Universität e l'Istituto di Photonic in Germania, descrivere come Termotrattamento è stata identificata come uno strumento medico 150 anni fa, quando Busch osservate le cause di danno calore alle cellule tumorali mentre le cellule sane sono illesi. Quando le nanoparticelle vengono utilizzate per distribuire questo calore, al contrario di un bagnomaria, irradiazione a microonde o altri dispositivi esterni, offrono il vantaggio di poter navigare la complessità del corpo al sito tumorale non invadente per trattamento termico localizzato mirato.

Come locale è la dissipazione di energia su scala nanometrica?
Così "come localizzati sono processi di dissipazione di energia nelle interazioni su scala nanometrica?" chiese Sergio Santos al laboratorio per energia e nanoscienze, Emirati Arabi Uniti e colleghi presso l'Universitat Politècnica de Catalunya Avenida basi e centro d' Investigacío en Nanociència io Nanotecnologia in Spagna, Università di Leeds nel Regno Unito e MIT negli Stati Uniti. Essi definiscono una figura di merito per quantificare i processi come localizzate di dissipazione calore termico su scala nanometrica, definiti dal rapporto dell'area dell'interazione e la densità di energia dissipata.

"Abbiamo dimostrato che la quantità di energia dissipata nell'interazione, né il contrasto di fase sono criteri sufficienti per stabilire se l'interazione è altamente localizzata", concludono. Le interazioni su scala nanometrica che sono considerati sono stati quelli in un sistema di microscopio atomico della forza ma loro conclusioni suggeriscono che i loro risultati dovrebbero fornire uno spaccato di processi di dissipazione di energia in nanoscala dinamiche più generalmente pure.

In quali trattamenti di riscaldamento sono realizzati a causa le qualità assorbenti delle nanoparticelle che danno origine a riscaldare quando irradiati o illuminato. Pustovalov dall'Università tecnica nazionale bielorusso, Astafyeva dalla National Academy of Sciences, della Bielorussia e Jean dall'Università di Tubinga in Germania modellato le proprietà ottiche e riscaldamento di nanoparticelle di oro e nanoparticelle core-shell di oro-silice nell'ambito di trattamenti medici fototermica utilizzando la teoria di Mie. I calcoli supportato il potenziale per l'uso terapeutico delle nanoparticelle e identificati i parametri per l'attuazione più efficace trattamento fototermica.

Ricerca di nuovi materiali di nanoparticelle magnetiche
Negli ultimi anni delle nanoparticelle magnetiche ipertermia ha attirato l'interesse aumentante come trattamento tumore. Qui il riscaldamento è distribuito per la dissipazione di calore attraverso le perdite di isteresi e relax in delle nanoparticelle magnetiche quando viene applicato un campo magnetico. I materiali più comunemente usati sono ossidi di ferro, in particolare di magnetite nanoparticelle, che sono preparate da percorsi chimici. Ma come P & eecute; rigo e colleghi in Brasile sottolineano in un recente libro "la possibilità di ottenere nanoparticelle di metodi fisici, anche riciclando composti magnetici, dovrebbe anche essere considerata."

Essi suggeriscono che ricerca la vitalità degli approcci fisici avrebbe aperto nuove possibilità per ottenere nuovi materiali con proprietà magnetiche adatto rispetto a quelli attualmente disponibili; e dare un impatto benefico nel ridurre il consumo di nuova materia. Essi dimostrano che nanoparticelle basati su NdFeB sinterizzate lega di massa anche esibiscono proprietà adatto per ipertermia di nanoparticelle magnetiche.

Magnetismo avanzamenti nella medicina
Inoltre le nanoparticelle magnetiche possono essere utilizzate per risonanza magnetica imaging e targeting taggando magneticamente le cellule tumorali e questo ha attirato una grande quantità di studio nello sviluppo delle nanoparticelle multifunzionali, dove le caratteristiche magnetiche sono sfruttate per imaging e diagnostica e mirato trattamento ipertermale. Shanta Singh e colleghi presso l'Indian Institute of Technology Bombay in India è andato che un passo ulteriormente e con successo l'effetto di riscaldamento dall'ipertermia utilizzati per il rilascio di farmaci pure.

"Perdita è nient'altro, ma il cambiamento e il cambiamento è la delizia della natura" Marcus Aurelius, "Meditazioni".
Nella loro revisione Dutz e Hergt forniscono una panoramica completa della ricerca sui meccanismi che regolano le nanoparticelle magnetiche ipertermia, preparazione di nanoparticelle e la loro biocompatibilità, amministrazione, applicazioni cliniche e targeting. Nel porre la questione "È una promettente terapia tumorale nanoparticella ipertermia?" Dutz e Hergt rispondere "Non ancora!" e concludere che le sfide principali si trovano ora con ricerche biologiche e mediche per garantire il sicuro somministrazione mirata di nanoparticelle.

Ma le prospettive nel campo di bell'aspetto, suggerendo un'applicazione salva-vita che sfrutta le perdite di calore nei sistemi di nanomagnetic non è impossibile. Come Marcus Aurelius notoriamente detto nelle sue meditazioni, "perdita è nient'altro, ma il cambiamento e cambiamento è delizia della natura".

Questo articolo è apparso prima in nanotecnologia
Source:nanotechweb.org