Modelado numérico de la sección eficaz diferencial de dispersión entre una nanopartícula y un eritrocito (2023)
Las nanopartículas son empleadas en estudios imagenológicos como medios de contraste, tratamientos de cáncer mediante transporte y liberación de medicamentos hacia el tumor y sus vecindades, así como en terapias hipertérmicas. Al ser inyectadas al torrente sanguíneo, el principal factor que disminuye la eficiencia de las nanopartículas en terapias o tratamientos se debe a la dispersión y migración hacia las paredes vasculares, debido a la interacción de estas con los elementos formes de la sangre, siendo el principal centro dispersor el eritrocito. El presente documento plantea un modelo numérico de la cinética de colisión entre una nanopartícula y un eritrocito con el objetivo de obtener la sección eficaz diferencial de colisión. Para ello se resaltó las características viscoelásticas de la membrana del eritrocito permitiendo estudiar la interacción en el intervalo de colisión por medio de dinámica molecular clásica. Se describió el comportamiento cinético y energético de la interacción debido a la fuerza de arrastre que ejerce la superficie del eritrocito sobre la nanopartícula y la fuerza viscoelástica que relaciona un desplazamiento no lineal de la nanopartícula. A su vez, se planteó un modelo analítico basado en los vectores de trayectoria antes y después de la colisión, asociados a los vectores de posición y velocidad de la nanopartícula, lo cual resultó en la obtención de los perfiles de ángulo de dispersión y en la cuantificación de la sección eficaz diferencial de colisión entre partícula y eritrocito, mostrando que la dispersión depende de la geometría bicóncava y simétrica del eritrocito, además de la cinética de la nanopartícula.