磁性载药粒子的靶向治疗方法具有高靶向性、低毒性和非侵入性等优点,使其成为当前治疗癌症方法研究的热点之一。该方法能够提升病变区域的药物浓度,减轻药物对正常组织和细胞的毒副作用,从而提升治疗效果,具有巨大的应用前景和市场需求。本文首先从统计力学角度,建立了磁性载药粒子在渗透微血管中的统计力学输运模型。微血管中血液的流动采用Casson-Newton双流体模型描述,微血管渗透效应采用Darcy定律描述。模型采用Starling假说,同时考虑血液流动和周围组织液流动的耦合效应。载药粒子在微血管中的随机运动效应采用Boltzmann方程进行描述,方程中考虑了载药粒子与红细胞的弹性碰撞效应。其次,通过耦合求解磁场方程、血液压力方程、组织液压力方程和Boltzmann方程,获得了渗透微血管的血液流速分布,血液和组织液的压力分布以及磁性载药粒子在渗透微血管中分布。并在此基础上,得到了磁性载药粒子在渗透微血管中的捕获率。结果表明,载药粒子尺寸的增加和外磁介质与血管的距离的减小能提高捕获率,渗透性较强的微血管以及较低的微血管血液入口流速更有利于捕获率的增加。最后,通过体外实验分析了流体速度和磁铁至管道中心的距离对磁性纳米颗粒捕获率的影响,验证了本文建立的模型的有效性。本文的研究工作及成果为磁性药物靶向治疗方法的临床应用提供了有意义的依据。