CN108888313B - 一种操控磁性纳米材料提升静脉中溶栓效率的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种操控磁性纳米材料提升静脉中溶栓效率的装置，属于磁性纳米材料技术领域。通过将磁性纳米粒子与尿激酶溶液进行混合后，首先在静磁场作用下磁性纳米粒子形成了微团聚线，而后在空间旋转磁场的操控下微团聚线并产生旋转运动，该旋转运动引起周围流场的形成涡流，促进尿激酶扩散至血栓表面从而加速血栓的溶解。本发明具有结构简单、操作方便的特点，有益于快速提升静脉中的溶栓效率。

Description

一种操控磁性纳米材料提升静脉中溶栓效率的装置
技术领域
本发明属于磁性纳米材料技术领域，更具体地，涉及一种操控磁性纳米材料提升静脉中溶栓效率的装置。
背景技术
采用尿激酶静脉溶栓仍然是当前临床上治疗血栓性疾病的主要选择，然而为了实现血管的疏通从而促进对组织或器官正常的氧气与营养的输送，临床上往往需要大剂量的溶栓药物注射进入血管从而提升接触血栓的量，受到药物非特异性的影响，药物同时激活了血液中的纤溶酶原以及导致其他凝血因子的减少，从而增加了出血并发症率。尤其是在血栓严重阻塞的血管中，尿激酶溶栓的实现只能通过自身的热缓慢扩散到达血栓表面，其溶栓效率相对于具有血流运输的过程将大大降低。因此，出血并发症特别是在严重阻塞血管中溶栓的缓慢严重制约了尿激酶的临床应用。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种操控磁性纳米材料提升静脉中溶栓效率的装置，由此解决采用尿激酶静脉溶栓存在的溶栓效率具有局限性的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种操控磁性纳米材料提升静脉中溶栓效率的装置，包括：第一磁场产生单元、第二磁场产生单元及第三磁场产生单元；
其中，所述第一磁场产生单元、所述第二磁场单元及所述第三磁场单元在空间上分别位于XYZ轴的三个方向；
所述第一磁场产生单元，用于在待溶栓血管中产生静磁场，以使位于所述待溶栓血管中的混合溶液中的磁性纳米粒子在所述静磁场中被磁化后获得磁矩并形成磁性微/纳线状团聚体，其中，所述混合溶液为由磁性纳米粒子与尿激酶溶液进行混合而成；
所述第二磁场单元，用于在所述待溶栓血管中产生第一交变磁场；
所述第三磁场单元，用于在所述待溶栓血管中产生第二交变磁场，以与所述第一交变磁场共同形成空间旋转磁场，由所述空间旋转磁场控制所述磁性微/纳线状团聚体的旋转运动，进而由所述旋转运动引起所述混合溶液的涡流，以实现血栓的溶解，其中，用于产生所述第二交变磁场所需的第二交变电流滞后或超前于用于产生所述第一交变磁场的第一交变电流。
优选地，所述第一磁场产生单元包括第一电磁线圈和第二电磁线圈；
所述第一电磁线圈和所述第二电磁线圈在X轴上成对放置，且所述第一电磁线圈的轴线与所述第二电磁线圈的轴线重合。
优选地，所述第二磁场产生单元包括第三电磁线圈和第四电磁线圈；
所述第三电磁线圈和所述第四电磁线圈在Y轴上成对放置，且所述第三电磁线圈的轴线与所述第四电磁线圈的轴线重合。
优选地，所述第三磁场产生单元包括第五电磁线圈和第六电磁线圈；
所述第五电磁线圈和所述第六电磁线圈在Z轴上成对放置，且所述第五电磁线圈的轴线与所述第六电磁线圈的轴线重合。
优选地，所述第二交变电流滞后或超前于所述第一交变电流90°。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：本发明首先将磁性纳米材料与尿激酶进行混合形成纳米粒/尿激酶混合溶液，该磁性纳米材料在外置静磁场作用下团聚成为纳米线；纳米线在外置旋转磁场作用下产生旋转运动行为，从而引起涡流，涡流促进了溶液中尿激酶的扩散，血栓在较短的时间内接触到更多的尿激酶分子从而得到了快速的溶解。本发明装置结构简单、非接触操控，使得在阻塞血管中尿激酶溶栓效率有效提高，同时降低出血的风险。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种操控磁性纳米材料提升静脉中溶栓效率的装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
本发明提供了一种操控磁性纳米材料提升静脉中溶栓效率的装置，磁性纳米材料首先与尿激酶进行混合形成纳米粒/尿激酶混合溶液，磁性纳米材料在外置静磁场作用下团聚成为纳米线；纳米线在外置旋转磁场作用下产生旋转运动行为，从而引起涡流，涡流促进了溶液中尿激酶的扩散，血栓在较短的时间内接触到更多的尿激酶分子从而得到了快速的溶解。
本发明实施例提供了一种操控磁性纳米材料提升静脉中溶栓效率的装置，包括：第一磁场产生单元、第二磁场产生单元及第三磁场产生单元；
其中，第一磁场产生单元、第二磁场单元及第三磁场单元在空间上分别位于XYZ轴的三个方向；
第一磁场产生单元，用于在待溶栓血管中产生静磁场，以使位于待溶栓血管中的混合溶液中的磁性纳米粒子在静磁场中被磁化后获得磁矩并形成磁性微/纳线状团聚体，其中，混合溶液为由磁性纳米粒子与尿激酶溶液进行混合而成；
第二磁场单元，用于在待溶栓血管中产生第一交变磁场；
第三磁场单元，用于在待溶栓血管中产生第二交变磁场，以与第一交变磁场共同形成空间旋转磁场，由空间旋转磁场控制磁性微/纳线状团聚体的旋转运动，进而由旋转运动引起混合溶液的涡流，以实现血栓的溶解，其中，用于产生第二交变磁场所需的第二交变电流滞后或超前于用于产生第一交变磁场的第一交变电流。
在一个可选的实施方式中，第一磁场产生单元包括第一电磁线圈和第二电磁线圈；第一电磁线圈和第二电磁线圈在X轴上成对放置，且第一电磁线圈的轴线与第二电磁线圈的轴线重合。
在一个可选的实施方式中，第二磁场产生单元包括第三电磁线圈和第四电磁线圈；第三电磁线圈和第四电磁线圈在Y轴上成对放置，且第三电磁线圈的轴线与第四电磁线圈的轴线重合。
在一个可选的实施方式中，第三磁场产生单元包括第五电磁线圈和第六电磁线圈；第五电磁线圈和第六电磁线圈在Z轴上成对放置，且第五电磁线圈的轴线与第六电磁线圈的轴线重合。
在一个可选的实施方式中，第二交变电流滞后或超前于第一交变电流90°。
以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。
如图1所示，本发明实施例的装置包括电磁线圈2、电磁线圈6、电磁线圈3、电磁线圈8、电磁线圈4及电磁线圈9；
在血管1的径向两侧放置电磁线圈2与电磁线圈6，保证电磁线圈2与电磁线圈6的轴线重合，通过外部电源10在电磁线圈2与电磁线圈6中通入直流电产生静磁场，位于血管1一端的混合溶液中的磁性纳米粒子在静磁场中被磁化后获得磁矩并开始形成磁性微/纳线状团聚体；其中，混合溶液由Fe3O4磁性纳米粒子与尿激酶溶液进行混合形成；
在血管1的径向两侧，同时垂直于电磁线圈2与电磁线圈6轴线的方向上放置电磁线圈3与电磁线圈8，电磁线圈3与电磁线圈8的轴线重合，保证电磁线圈2与电磁线圈3的轴线相交，通过外部电源5在电磁线圈3与电磁线圈8中通入一定频率的交变电流，用于在血管中产生沿电磁线圈3与电磁线圈8轴线方向的第一交变磁场；
在血管1的轴线方向放置电磁线圈4与电磁线圈9，并且确保电磁线圈2、电磁线圈3、磁线圈4、电磁线圈6、磁线圈8与电磁线圈9形成包围空间，通过外部电源7在电磁线圈4与电磁线圈9中通入与电磁线圈2与电磁线圈6中相同频率同时滞后或超前90度的交变电流，用于在血管中产生沿电磁线圈4与电磁线圈9轴线方向的第二交变磁场。
第一交变磁场与第二交变磁场形成了空间旋转磁场，其控制磁性微/纳团聚体的旋转运动，该旋转运动引起了血管1中溶液的涡流，与此同时，涡流增强了溶解于溶液中的尿激酶的扩散速率，从而在相等时间内到达血栓表面的尿激酶的量增加，加速血栓的溶解。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种操控磁性纳米材料提升静脉中溶栓效率的装置，其特征在于，包括：第一磁场产生单元、第二磁场产生单元及第三磁场产生单元；
其中，所述第一磁场产生单元、所述第二磁场产生单元及所述第三磁场产生单元在空间上分别位于XYZ轴的三个方向；
所述第一磁场产生单元，用于在待溶栓血管中产生静磁场，以使位于所述待溶栓血管中的混合溶液中的磁性纳米粒子在所述静磁场中被磁化后获得磁矩并形成磁性微/纳线状团聚体，其中，所述混合溶液为由磁性纳米粒子与尿激酶溶液进行混合而成；
所述第二磁场产生单元包括第三电磁线圈和第四电磁线圈；
所述第三电磁线圈和所述第四电磁线圈在Y轴上成对放置，且所述第三电磁线圈的轴线与所述第四电磁线圈的轴线重合；所述第二磁场产生单元，用于在所述待溶栓血管中产生第一交变磁场；
所述第三磁场产生单元，包括第五电磁线圈和第六电磁线圈；
所述第五电磁线圈和所述第六电磁线圈在Z轴上成对放置，且所述第五电磁线圈的轴线与所述第六电磁线圈的轴线重合；所述第三磁场产生单元用于在所述待溶栓血管中产生第二交变磁场，以与所述第一交变磁场共同形成空间旋转磁场，由所述空间旋转磁场控制所述磁性微/纳线状团聚体的旋转运动，进而由所述旋转运动引起所述混合溶液的涡流，涡流促进了溶液中尿激酶的扩散，从而在相等时间内到达血栓表面的尿激酶的量增加，加速血栓的溶解，其中，用于产生所述第二交变磁场所需的第二交变电流滞后或超前于用于产生所述第一交变磁场的第一交变电流。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一磁场产生单元包括第一电磁线圈和第二电磁线圈；
所述第一电磁线圈和所述第二电磁线圈在X轴上成对放置，且所述第一电磁线圈的轴线与所述第二电磁线圈的轴线重合。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二交变电流滞后或超前于所述第一交变电流90°。
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