Manyetik nanopartiküllerin hipertermi performansini etkileyen faktörler üzerine temel bileşen analizi

Manyetik hipertermi, tümör bölgesinin sıcaklığını lokal olarak yükselterek sağlıklı dokulara zarar vermeden kanser hücrelerini yok etmek amacıyla manyetik nanopartikülleri ısıtma ajanları olarak kullanan tamamlayıcı ve yeni bir kanser tedavisi türüdür. Manyetik nanopartiküllerin hipertermi uygulamalarındaki etkinliği spesifik absorpsiyon hızı (SAR) ile ölçülmektedir. Parçacıklara ait ortalama boyut, konsantrasyonun yanı sıra manyetik alan frekansı ve yoğunluğunun nanopartiküllerin ilgili hipertermi performansını etkilediği gösterilmiştir. Bu faktörlerin manyetik nanopartiküllerin hipertermi performansı üzerindeki etkisi üzerine yapılan çok sayıda çalışmaya rağmen, faktörlerin kapsamlı bir istatistiksel değerlendirmesi ve tahmin için ampirik modeller sınırlı kalmaktadır. Bu sebeple, bu çalışmanın temel amacı, çeşitli polimerler ve yüzey aktif maddeler varlığında, farklı sentez yöntemleri kullanılarak elde edilen manyetik nanoparçacıklara ait ısıtma performansı üzerinde, boyutun, konsantrasyonun ve yüzey kaplama türünün, uygulanan manyetik alana ait frekansın ve alan şiddetinin etkilerini incelemektir. Elde edilen ısıtma eğrileri ve PCA analizi, manyetik alanın şiddetinde ve frekansında gerçekleşen bir artışın, SAR değerinde de artışa neden olduğunu göstermiştir. Ek olarak, konsantrasyon ve sıcaklık artışı arasında da pozitif bir korelasyon gözlenmiştir. Bununla birlikte, konsantrasyonun SAR üzerindeki etkisinin çok daha karmaşık olduğu da belirlenmiştir. Ayrıca, kısmi oksitlenme bazlı nanopartiküllerin sıcaklık artışının birlikte çöktürme bazlı muadillerine göre daha belirgin olduğu bulunmuştur. Ayrıca, sıcaklık artışının kısmi oksitlenme temelli nanoparçacıklarda çoğunlukla alan şiddeti baskın, birlikte çöktürme temelli nanoparçacıklarda ise çoğunlukla frekans baskın değişimler sergilediği görülmüştür. Son olarak, ölçülen verilere doğrusal olmayan regresyon uygulanması, kapsamlı ve bütünsel bir model oluşturmanın mümkün olmadığını ortaya koymuştur. Buna karşılık, belirli nanoparçacık sistemleri için ampirik modeller geliştirilmiş ve sıcaklık değişimlerinin düşük mutlak yüzde hatalarıyla tahmin edilmesine olanak sağlanmıştır.