血液中的碳纳米管：药物递送与热疗技术的革命性突破

马来西亚理工大学（UTM）的研究人员正在探索碳纳米管（CNTs）在提升药物递送精准度和医疗热疗效率方面的潜力。该研究聚焦于旋转血流中悬浮碳纳米管的理论建模，这一领域与人工心脏、血液透析系统等生物医学设备密切相关。不同于以往侧重外科手术或直接临床应用的研究，此项工作揭示了含碳纳米管的旋转血液动力学这一尚未充分探索的领域。

研究采用多孔旋转通道内的磁场影响血流模型，将血液视为含有纳米颗粒的非牛顿流体——卡森纳米流体，并在系统中引入单壁/多壁碳纳米管（SWCNTs/MWCNTs）。碳纳米管因其超越传统流体的卓越传热性能而被选用。研究团队通过高级数学建模推导并求解方程，成功预测了旋转系统内的速度场、温度场和浓度场分布特征。

研究发现：通道旋转速度的增加会降低流体主流速度，同时提升次流速度——这一现象可能对降低血管疾病风险具有积极意义。此外，提高碳纳米管浓度可同步增强两个速度分量，表明药物运输效率将得到提升。尤为显著的是，碳纳米管的加入使传热性能产生质的飞跃：单壁碳纳米管展现出惊人效果，与无碳纳米管条件相比，两处边界的传热效率分别提升42.66%和390.28%。

这项理论研究成果为生物医学应用中的传热传质优化提供了重要依据。通过解析碳纳米管与旋转血流的相互作用机制，研究人员期望为设计更高效的药物递送系统和热疗设备提供理论支撑。后续研究将致力于完善现有模型，并探索碳纳米管基纳米流体在临床中的更多应用场景。

来源： 马来西亚理工大学