A ferrofluid víz vagy szerves oldószer és vastartalmú részecskék keveréke. Mágneseket használnak, hogy manipulálják a folyadék alakját és irányát. Az elmúlt 50 évben a sokoldalú folyadéknak számos különböző alkalmazása vált ismertté, a hangszóróktól (1) az intelligens test páncélig (2), de az újabb kutatások azt sugallják, hogy a ferrofluid forradalmasíthatja az orvostudományt. Chris Suprock, a Suprock Technologies mérnöke kifejlesztett egy olyan eszközt, amely a ferrofluidot használja arra, hogy a szív vérpumpáló képességét utánozza. (3)
Suprock csapata egy olyan prototípuson dolgozik, amely több eszköz egyesítésével egy mesterséges emberi szívet alkotna, amely nem támaszkodik motorra vagy mechanikus alkatrészekre. Egy rugalmas membrán használ egy elektromágnest, amelytől kinyúlik és összehúzódik a ferrofluid.
Suprock 2012-ben a következőt mondta a New Scientist-nek:
"A membrán koncepciót a pneumatika és hidraulika használata közben már felfedezték; azonban azt tapasztaltuk, hogy a ferrofluid pontosabb és kompaktabb szabályozást biztosít. Sőt, a ferrofluid működése elektromos, és a testen kívülről táplálható fizikai kontaktus nélkül." (4)
Ez az irányíthatóság a ferrofluidot pontosabb eszközzé teszi a gyógyszerek lokalizált testrészekhez történő szállítása esetében.
A kemoterápia során olyan szereket juttatnak a szervezetbe a véráramon keresztül, melyeket arra terveztek, hogy megöljék a rákos sejteket. Bár ez a kezelés lehet hatékony, az egészséges sejteket is megöli, és óriási fizikai megterhelést okoz a betegnek. A ferrofluidot arra lehet használni, hogy ezeket az ellenszereket a lokalizált területekre irányítsa a rákos sejtek és tumorok kezelésére anélkül, hogy az egész testet kitennék ezen erős vegyszereknek a kemoterápia alatt.
Klinikai kísérletek folyamán Andreas S. Lübbe, Christoph Alexiou és Christian Bergemann kutatók értek már el sikereket a mágneses gyógyszerek használatával a daganatok és rákos sejtek kezelésében. Az eredmények meglehetősen ígéretesek, de további kutatásokra van szükség. A csapat egy második klinikai vizsgálatot is elindított.
"A ferrofluidokkal történő sikeres gyógyszer célbajuttatás jól hasznosíthatja a drága gyógyszereket, melyeknek rövid a felezési ideje, vagy nagy a toxicitása," - írta a kutatócsoport az eredményeket összefoglalva a The Journal of Surgical Research című folyóiratban. Így az új vagy más módon nem megfelelő gyógyászati anyagoknak egy új terület nyílik az alkalmazhatóságra. (4)
Bár a ferrofluid gyógyszerek célbajuttatására való felhasználása a legalaposabban kutatott területe a kezelésnek, a tudósok számos egyéb alkalmazási lehetőséget vizsgálnak. A FerroLabs, a ferrofluid egyik fejlesztője és gyártója azt állítja, hogy az anyag felhasználható fekélyek lezárására, hipertermia kezelésére és a látás megőrzésére.
Ahogy Olin Thompson Mefford, a makromolekuláris tudomány filozófia doktora és mérnöke írja egy disszertációjában, melyet a Virginai Műszaki Intézethez adott be:
"A mágneses részecskékről kimutatták, hogy kivételes tulajdonságokkal rendelkeznek az MRI kontraszt növelésében, a gyógyszerek célzott szállításában, a hipertermia kezelésében, és az ártalmas biológiai anyagok elválasztásában." (5)
A ferrofluid alkalmazható retinaleválás kezelésére, ami a vakság vezető oka. A Mefford által javasolt kezelés a ferrofluidot az apró retina lyukak lezárására használja. A folyadék önzáró jellege számos repedés kezelésére teszi alkalmassá, melyek túl finomak a műtéthez.
Bár sok ilyen kezelés a tesztelés kezdeti szakaszában jár, a mágnesezett ferrofluid technológia komoly előnyöket jelenthet az orvostudományban.
(1) - https://ferrofluid.ferrotec.com/products/ferrofluid-audio/
(2) - https://www.newscientist.com/article/dn2043-us-army-seeks-nanotech-suits/#.Uwtf4vRdUyE
(3) - https://www.newscientist.com/blogs/nstv/2012/06/artificial-heart-ferrofluid-blood.html
(4) - http://www.journalofsurgicalresearch.com/article/S0022-4804(00)96030-X/abstract
(5) - https://theses.lib.vt.edu/theses/available/etd-06262007-152333/unrestricted/mefforddisertati