图为磁纳米粒子为应对磁场而形成的无穷大环。无穷大环的中心表示纳米粒子积累的弹道传输，而环的较浅阴影表示纳米粒子自由扩散 的 扩散传输。磁磷的这一非常根本的过程是各种生物医学应用的核心，它也通过偏转磁层中的带电粒子来保护地球。UIC的研究人员已经开发出一种预测模型来理解和控制磁磷。来源：阿扬科拉·阿扬西吉和梅内什·辛格
磁粒子通过磁场时的运动称为磁磷。直到现在，对于影响这些粒子及其运动的因素，人们还不得而知。现在，来自伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员描述了几个与流体通过流体运动相关的基本过程，因为它们被磁场拉扯。
他们的发现发表在《国家科学院学报》上。
在磁粒子通过磁场时，对磁粒子运动的了解有多种应用，包括药物输送、生物传感器、分子成像和催化。例如，含有药物的磁性纳米粒子在使用磁铁注入血液或脑脊液后，可以送到体内的离散点。这个过程目前用于某些形式的化疗，以治疗癌症。
"我们需要了解更多磁粒子如何移动，以便我们更好地预测它们移动的速度，有多少人能达到他们的目标，以及何时和哪些因素影响它们的行为，因为它们通过各种流体移动，"Meenesh Singh说，他们由工程学院化学工程学助理教授和论文的相应作者。
Meenesh和他的同事发现，四个主要因素影响磁性粒子的运动：粒子的磁性特性和它们移动的溶液之间的差值，磁场的梯度，粒子之间的磁相互作用或它们粘在一起多少，以及电荷对粒子与磁场的相互作用。
工程学院生物工程学教授、论文第一作者安德烈亚斯·林宁格（Andreas Linninger）说："我们可以利用这种新知识，增加磁性纳米粒子在中枢神经系统中达到所需目标组织的特异性。
基于这些发现，研究人员创建了一个包含所有这些因素的数学公式。他们利用真实数据填充了模型，并能够准确预测真实系统中粒子的速度和位置。
"通过使用我们的模型，医生和研究人员将能更好地设计磁性纳米粒子来传递药物或其他分子，并更准确地完成这些测量，"Meenesh说。该模型还可以预测带电磁性粒子在各种应用中的运动，包括带电粒子在地球磁层中的偏转。