Перспективы применения кремниевых наночастиц, полученных методом лазерной абляции, для гипертермии злокачественных опухолей

Аннотация: Oценена эффективность использования кремниевых наночастиц, изготовленных методом лазерной абляции пористого кремния в жидкостях, в качестве агентов для гипертермии опухолей с применением лазерного излучения с длинами волн 633 и 800 нм. На основе оптических параметров суспензий наночастиц, определенных ранее методом спектрофотометрии, проведено численное моделирование нагрева опухолевой ткани с внедренными наночастицами. С помощью метода конечных элементов решено уравнение теплопроводности, в котором в качестве распределенного источника тепла используется объемное распределение поглощенной световой мощности, рассчитанное методом Монте-Карло. Проведенное моделирование свидетельствует, что внедрение кремниевых наночастиц с концентрацией до 5 мг/мл в опухоль позволяет повысить максимальную температуру последней по сравнению с нагревом опухоли без наночастиц на 0.2 – 4 °С в зависимости от длины волны и интенсивности облучения.

Ключевые слова: импульсная лазерная абляция в жидкости, рассеяние света, метод Монте-Карло, метод конечных элементов, гипертермия.