一种磁性纳米颗粒集群的操控系统及操控方法技术方案

本发明专利技术公开了一种磁性纳米颗粒集群的操控系统及操控方法，该操控系统使用磁场就能实现磁性纳米颗粒的集群化组装和逆流运动，将分散的磁性纳米颗粒聚集为涡旋状群体，并使其能够在动态流场中可控逆流、解散、重组和定点停靠，并且磁性纳米颗粒的尺度和理化性能保证其具有良好的生物相容性，不易造成血栓，这不仅提升了场控靶向给药的准确性，还极大拓展了微型纳米机器人的应用场景，为微型纳米机器人的精准靶向治疗技术的发展提供了新途径，在场控靶向给药的应用中具有明显优势。靶向给药的应用中具有明显优势。靶向给药的应用中具有明显优势。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性纳米颗粒集群的操控系统及操控方法


[0001]本专利技术属于微型纳米机器人
，具体涉及一种磁性纳米颗粒集群的操控系统及操控方法。

技术介绍

[0002]目前，恶性肿瘤已经成为威胁人类健康的主要疾病之一。根据世界卫生组织癌症研究中心发布的数据，2020年有大约1929万例新发癌症病例和996万死亡病例，其中，男性易发肝癌和肺癌，女性易发乳腺癌。癌细胞具有极强的侵袭和转移能力，如何有效治疗癌症，特别是针对实体肿瘤的治疗成为当前医学领域面对的一个重大挑战。大多数实体肿瘤区域处于缺氧环境，是临床上治疗癌症所需要面对的主要障碍之一。对于缺氧环境而言，目前所使用的药物纳米载体(包括脂质体、胶束合聚合物纳米粒子等)主要通过增强渗透和滞留效应(EPR)在肿瘤处积累，但95％以上的药物都会通过肝肾代谢，并带来严重的副作用。这些载药纳米载体大多缺乏自我推进和可控导航的能力，即它们不能用于大规模药物运输、释放、局部递送和组织穿透，因此将治疗药物精确的传递到疾病目标部位仍然是纳米颗粒介导药物传递的障碍和瓶颈。
[0003]相比之下，微型纳米机器人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性纳米颗粒集群的操控系统，其特征在于，该操控系统包括外源磁场发生装置、电流驱动单元、视觉反馈单元和控制模块；其中，所述外源磁场发生装置被构造为基于空间六线圈系统建立空间三维磁场(5)，其中，所述空间六线圈系统包括六个电磁线圈(1)，所述六个电磁线圈(1)的其中一对在电路上串联连接并共轴式相对放置地布置于三维空间中的前方和后方，所述六个电磁线圈(1)的其中另一对在电路上串联连接并共轴式相对放置地布置于三维空间中的左方和右方，所述六个电磁线圈(1)的其中再一对在电路上串联连接并共轴式相对放置地布置于三维空间中的上方和下方，三对电磁线圈(1)的三条共轴线相交于一点且分别与X轴、Y轴、Z轴平行；所述电流驱动单元被构造为向所述外源磁场发生装置提供驱动电流以建立所述空间三维磁场(5)；所述视觉反馈单元被构造为用于获取所述磁性纳米颗粒集群的图像信息并将该图像信息发送给所述控制单元；所述控制模块包括图像处理单元和闭环反馈控制单元；所述图像处理单元用于接收所述视觉反馈单元发送的所述图像信息并基于所述图像信息提取所述磁性纳米颗粒集群的运动状态信息，并将该运动状态信息发送给所述闭环反馈控制单元；所述闭环反馈控制单元用于基于所述运动状态信息和/或用户操控指令生成电流调控模式，基于所述电流调控模式，所述控制模块控制所述电流驱动单元将对应的驱动电流输入到所述外源磁场发生装置中，所述外源磁场发生装置产生对应的所述空间三维磁场(5)来操控所述磁性纳米颗粒集群。2.根据权利要求1所述的操控系统，其特征在于，所述运动状态信息包括所述磁性纳米颗粒集群的空间位置坐标和/或当前质心位置坐标。3.根据权利要求1所述的操控系统，其特征在于，所述视觉反馈单元包括X射线衍射仪。4.根据权利要求1所述的操控系统，其特征在于，所述六个电磁线圈(1)中前方、后方、左方、右方的电磁线圈(1)中相邻两电磁线圈(1)的朝向所述空间三维磁场(5)的端面的端面圆周外径相切，所述六个电磁线圈(1)中上方、下方的电磁线圈(1)的朝向所述空间三维磁场(5)的端面的端面圆周分别与所述前方、后方、左方、右方的电磁线圈(1)的朝向所述空间三维磁场(5)的端面的端面圆周外径相切。5.根据权利要求1所述的操控系统，其特征在于，所述外源磁场发生装置包括支架，所述支架包括底座(21)、四个支撑座(22)、四个侧面搭扣(23)、四个顶部搭扣(24...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯林，王禄瑶，宋理，李婵，
申请(专利权)人：微纳动力北京科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：