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The Dust Settles, A System is Established, and Corruption Endures

3: THE EVOLUTION OF THE LEGAL ENVIRONMENT IN NICARAGUA

3.8. The Dust Settles, A System is Established, and Corruption Endures

El modelo físico propuesto tiene en cuenta las variaciones de flujo en la sangre, así como la elasticidad y deformación de las arterias. La producción de campos magnéticos por medio de un imán y partículas magneto-sensibles que reaccionan al campo magnético inducido con movimiento. Para todo, se aproximó mediante el uso de la fundamentación teóricos que se describen en el presente trabajo.

Las condiciones presentes para una aproximación cercana al modelo real se establecen conforme a los materiales que intervienen en el modelo. En el caso de la arteria, las características que se tuvieron en cuenta fueron la elasticidad del material y la capacidad de éste para deformarse ante variaciones de presión. Para la sangre, se tuvo en cuenta el tipo de fluido (incompresible), las variaciones de presión, el cambio de velocidad debido a los latidos del corazón, las propiedades del fluido cómo la viscosidad, la composición, hemodinámica, etc. En el imán se tuvo en cuenta la distribución de campo en el material y la inducción del mismo alrededor, teniendo en cuenta las propiedades cómo la permeabilidad relativa de los materiales, la densidad del flujo magnético y remanente, la magnetización, etc. Para las nano-partículas se tuvo en cuenta el tamaño, la composición de materiales magneto-sensibles cómo el hierro y su distribución en el fluido.

Debido a la disposición del análisis del programa COMSOL, los análisis de flujo sanguíneo y presión arterial en el vaso se hicieron aparte del análisis de la interacción del imán y la sangre como fluido magneto sensible. Lo que podría requerir de un ajuste en los valores de campo magnético requerido para superar la barrera de presión, velocidad y fuerza producida por el flujo sanguíneo a través de la arteria.

Se observa que la mayor concentración de campo cómo es de esperarse se encuentra en el imán, ya que se incorporan las fuerzas de magnetización y las propiedades magnéticas asociadas a éste. Esto permite localizar el campo magnético en una región determinada en el vaso sanguíneo que depende netamente de la posición del imán y la fuerza de interacción que experimenta el fluido magneto sensible por la acción del imán.

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Las líneas de campo de la figura 5-4 se concentran en la región dónde se ubicó el imán y así mismo la mayor fuerza se concentra en dónde hay más densidad de flujo concentrada en el imán. Lo que deja entrever que las partículas representadas que hacen al fluido magneto sensible se agrupan en la región dónde se concentra el campo magnético.

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Bibliografía

[1] N. S. Barakat, “Magnetically modulated nanosystems: A unique drug-delivery platform,”

Nanomedicine, vol. 4, no. 7, pp. 799–812, 2009.

[2] A. S. Lübbe et al., “Clinical experiences with magnetic drug targeting: a phase I study

with 4’-epidoxorubicin in 14 patients with advanced solid tumors.,” Cancer Res., vol. 56, no. 20, pp. 4686–93, 1996.

[3] A. S. Lübbe, C. Alexiou, and C. Bergemann, “Clinical applications of magnetic drug targeting,” J. Surg. Res., vol. 95, no. 2, pp. 200–206, 2001.

[4] F. J. Calvo Plaza, “Simulación del flujo sanguíneo y su interacción con la pared arterial mediante modelos de elementos finitos,” p. 266, 2006.

[5] W. J. Kelley, H. Safari, G. Lopez-Cazares, and O. Eniola-Adefeso, “Vascular-targeted nanocarriers: design considerations and strategies for successful treatment of

atherosclerosis and other vascular diseases,” Wiley Interdiscip. Rev. Nanomedicine Nanobiotechnology, vol. 8, no. 6, pp. 909–926, 2016.

[6] R. C. Farreras P, Medicina Interna, 13a ed. Barcelona, 1995.

[7] W. P. Abhayaratna et al., “Relation of Arterial Stiffness to Left Ventricular Diastolic

Function and Cardiovascular Risk Prediction in Patients ≥65 Years of Age,” Am. J. Cardiol., vol. 98, no. 10, pp. 1387–1392, 2006.

[8] E. M. Urbina, L. M. Dolan, C. E. McCoy, P. R. Khoury, S. R. Daniels, and T. R. Kimball, “Relationship between elevated arterial stiffness and increased left ventricular mass in adolescents and young adults,” J. Pediatr., vol. 158, no. 5, pp. 715–721, 2011.

[9] K. M. Lim, J. S. Lee, J. H. Song, C. H. Youn, J. S. Choi, and E. B. Shim, “Theoretical estimation of cannulation methods for left ventricular assist device support as a bridge to recovery,” J. Korean Med. Sci., vol. 26, no. 12, pp. 1591–1598, 2011.

[10] N. A. Trayanova and J. J. Rice, “Cardiac electromechanical models: From cell to organ,”

Front. Physiol., vol. 2 AUG, no. August, pp. 1–19, 2011.

[11] S. G. Campbell and A. D. McCulloch, “Multi-scale computational models of familial hypertrophic cardiomyopathy: genotype to phenotype,” J. R. Soc. Interface, vol. 8, no. 64, pp. 1550–1561, 2011.

66

dynamics using a lumped parameter method.,” Jpn. J. Physiol., vol. 54, no. 6, pp. 545– 553, 2004.

[13] E. T. Ozawa, K. E. Bottom, X. Xiao, and R. D. Kamm, “Numerical simulation of enhanced external counterpulsation,” Ann. Biomed. Eng., vol. 29, no. 4, pp. 284–297, 2001.

[14] J. C. Stettler, P. Niederer, and M. Anliker, “Theoretical analysis of arterial hemodynamics including the influence of bifurcations - Part I: Mathematical model and prediction of normal pulse patterns,” Ann. Biomed. Eng., vol. 9, no. 2, pp. 145–164, 1981.

[15] a Avolio, “Multi-branched model of the human arterial system,” Med. Biol. Eng. Comput., vol. 18, no. 6, pp. 709–718, 1980.

[16] Y. T. Kim, J. S. Lee, C. H. Youn, J. S. Choi, and E. B. Shim, “An integrative model of the cardiovascular system coupling heart cellular mechanics with arterial network

hemodynamics,” J. Korean Med. Sci., vol. 28, no. 8, pp. 1161–1168, 2013.

[17] K. A. Y. J. Gordon Betts, Peter Desaix, Eddie Johnson, Jody E. Johnson, Oksana Korol, Dean Kruse, Brandon Poe, James A. Wise, Mark Womble, “Blood Flow, Blood Pressure, and Resistance.” [Online]. Available:

https://opentextbc.ca/anatomyandphysiology/chapter/20-2-blood-flow-blood-pressure- and-resistance/.

[18] A. Ehrlich and C. Schroeder, Medical Terminology for Health Professions, 6ta ed. New York, 2009.

[19] B. M. Johnston, P. R. Johnston, S. Corney, and D. Kilpatrick, “Non-Newtonian blood flow in human right coronary arteries: Steady state simulations,” J. Biomech., vol. 37, no. 5, pp. 709–720, 2004.

[20] Y. Z. Yang, Boo-Ho, Haruhiko H. Asada, “Cuff-less continuous monitoring of blood pressure using a hemodynamic model,” Massachusetts, 1999.

[21] J .Labadin A.Ahmadi, “Mathematical Modeling of the Arterial Blood Flow,” 2nd IMT-GT Reg. Conf. Math. Stat. Appl. Univ. Sains Malaysia, no. 1, 2006.

[22] A. B. . C. H. Liu, S. C.Niranjan, J W Clark, K. Y. San, J. B. Zwischenberger, “Airway mechanics, gas exchange, and blood flow in a nonlinear model of the normal human lung,” J. Appl. Physiol. 84, pp. 1447–1469, 1998.

67

changes in humans,” J Appl Physiol, vol. 63, no. 3, pp. 1003–1007, 1987. [24] L. Sherwood, Fundamentals of Physiology: A Human Perspective. 2005.

[25] & J. B. W. C. H. Best, N. B. Taylor, bases fisiológicas de la práctica médica., 13a ed. Buenos Aires-Bogotá-Caracas-Madrid-México-Sao Paulo.

[26] Y. Fung, Biomechanics: Circulation. 1997.

[27] G. Tomaiuolo, “Biomechanical properties of red blood cells in health and disease towards microfluidics,” Biomicrofluidics, vol. 8, no. 5, 2014.

[28] J. P. Woodcock, “Physical properties of blood and their influence ori blood-flow measurement,” IOP Sci., vol. 65, 1975.

[29] L. Jakobsson, J. Kreuger, and L. Claesson-Welsh, “Building blood vessels—stem cell models in vascular biology,” J. Cell Biol., vol. 177, no. 5, pp. 751–755, 2007.

[30] A. Nacev, “Magnetic Drug Targeting: Developing the Basics,” 할바 공부자료, p. 216, 2013.

[31] J. W. Haverkort, S. Kenjereš, and C. R. Kleijn, “Computational simulations of magnetic particle capture in arterial flows,” Ann. Biomed. Eng., vol. 37, no. 12, pp. 2436–2448, 2009.

[32] E. Cherry and J. Eaton, “Simulation of Magnetic Particles in the Bloodstream for Magnetic Drug Targeting Applications,” 8th Int. Conf. Multiph. Flow, p. 12, 2013. [33] C. Alexiou et al., “Locoregional Cancer Treatment with Magnetic Drug Targeting

Locoregional Cancer Treatment with Magnetic Drug Targeting 1,” no. 4, pp. 6641–6648, 2000.

[34] C. Alexiou, A. Schmidt, R. Klein, P. Hulin, C. Bergemann, and W. Arnold, “Magnetic drug targeting: Biodistribution and dependency on magnetic field strength,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 252, no. 1–3 SPEC. ISS., pp. 363–366, 2002.

[35] A. Nacev, C. Beni, O. Bruno, and B. Shapiro, “The behaviors of ferromagnetic nano- particles in and around blood vessels under applied magnetic fields,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 323, no. 6, pp. 651–668, 2011.

[36] A. D. Grief and G. Richardson, “Mathematical modelling of magnetically targeted drug delivery,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 293, no. 1, pp. 455–463, 2005.

[37] C. C. Berry and A. S. Curtis, “Functionalization of magnetic nanoparticles for applications in biomedicine,” J. Phys. D. Appl. Phys., vol. 36, pp. 198–206, 2003.

68

[38] G. Ping, L. Xin-Xia, X. Ping, and H. Ji-Shan, “Local Magnetic Nanoparticle Delivery in Microvasculature,” Chinese Phys. Lett., vol. 26, no. 1, pp. 12–16, 2009.

[39] M. O. Avilés, A. D. Ebner, H. Chen, A. J. Rosengart, M. D. Kaminski, and J. A. Ritter, “Theoretical analysis of a transdermal ferromagnetic implant for retention of magnetic drug carrier particles,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 293, no. 1, pp. 605–615, 2005. [40] H. Chen, A. D. Ebner, M. D. Kaminski, A. J. Rosengart, and J. A. Ritter, “Analysis of

magnetic drug carrier particle capture by a magnetizable intravascular stent - 2: Parametric study with multi-wire two-dimensional model,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 293, no. 1, pp. 616–632, 2005.

[41] A. H. Grande, “Nanotecnología y Nanopartículas Magnéticas: La Física Actual En Lucha Contra La Enfermedad,” Rev. Soluciones postgrado EIA, vol. 101, no. 2, pp. 129–140, 2014.

[42] A. H. Lu, E. L. Salabas, and F. Schüth, “Magnetic nanoparticles: Synthesis, protection, functionalization, and application,” Angew. Chemie - Int. Ed., vol. 46, no. 8, pp. 1222– 1244, 2007.

[43] F. H. Chen, Q. Gao, and J. Z. Ni, “The grafting and release behavior of doxorubincin from Fe3O 4@SiO2 core-shell structure nanoparticles via an acid cleaving amide bond: The potential for magnetic targeting drug delivery,” Nanotechnology, vol. 19, no. 16, 2008. [44] C. Barbé et al., “Nanometer silica particles encapsulating active compounds: a novel

ceramic drug carrier.,” Adv. Mater., vol. 16, no. 21, pp. 1959–1966, 2004.

[45] T. K. Jain, I. Roy, T. K. De, and A. Maitra, “Nanometer silica particles encapsulating active compounds: A novel ceramic drug carrier,” J. Am. Chem. Soc., vol. 120, no. 43, pp. 11092–11095, 1998.

[46] D. Holzinger, I. Koch, S. Burgard, and I. N. Science, “Directed Magnetic Particle

Transport above Artificial Magnetic Domains Due to Dynamic Magnetic Potential Energy Landscape Transformation,” ACS Nano, vol. 1111, no. 1, p. 1, 2015.

[47] H. Cao, G. Huang, S. Xuan, Q. Wu, F. Gu, and C. Li, “Synthesis and characterization of carbon-coated iron core/shell nanostructures,” J. Alloys Compd., vol. 448, no. 1–2, pp. 272–276, 2008.

[48] S. A. Morsi and A. J. Alexander, “An investigation of particle trajectories in two-phase flow systems,” J. Fluid Mech., vol. 55, no. 2, pp. 193–208, 1972.

69

[49] E. P. Furlani and K. C. Ng, “Analytical model of magnetic nanoparticle transport and capture in the microvasculature,” Phys. Rev. E - Stat. Nonlinear, Soft Matter Phys., vol. 73, no. 6, pp. 1–10, 2006.

[50] S. Sharma, V. K. Katiyar, and U. Singh, “Mathematical modelling for trajectories of magnetic nanoparticles in a blood vessel under magnetic field,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 379, pp. 102–107, 2015.

[51] M. G. Taylor, “The Influence of the Anomalous Viscosity of Blood upon its Oscillatory Flow,” Phys. Med. Biol., vol. 3, no. 3, pp. 273–290, 1959.

[52] W. R. Milnor, Hemodynamics. Baltimore, 1981.

[53] J. G. Wood, “Mcdonaldʼs Blood Flow in Arteries,” Shock, vol. 9, no. 6, p. 456, 1998. [54] B.-B. William, B.-B. Johane, B.-L. Miguel, and D.-M. Antonio, “Dinámica de fluidos

computacional aplicada al estudio del flujo sanguíneo en el cayado aórtico humano y sus principales ramas,” Ing. Investig. y Tecnol., vol. 17, no. 1, pp. 45–60, 2016.

[55] C. Alexiou et al., “A high field gradient magnet for magnetic drug targeting,” IEEE Trans. Appl. Supercond., vol. 16, no. 2, pp. 1527–1530, 2006.

[56] P. Dames et al., “Targeted delivery of magnetic aerosol droplets to the lung,” Nat. Nanotechnol., vol. 2, no. 8, pp. 495–499, 2007.

[57] R. E. Rosensweig, Ferrohydrodynamics. Mineola, NY, 1985. [58] D. Fleisch, A Student’s Guide to Maxwell’s Equations. 2008.

[59] D. R. Lide, “CRC Handbook of Chemistry and Physics, 84th Edition, 2003-2004,” Handb. Chem. Phys., vol. 53, p. 2616, 2003.

[60] E. J. Furlani and E. P. Furlani, “A model for predicting magnetic targeting of

multifunctional particles in the microvasculature,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 312, no. 1, pp. 187–193, 2007.

[61] COMSOLCOMSOL Multiphysics, “COMSOL Multiphysics.” [Online]. Available: https://www.comsol.com/comsol-multiphysics.

[62] C. Multiphysics, “Fluid-Structure Interaction in a Network of Blood Vessels,” Comsol Tutorials, pp. 1–20, 2012.