磁性支架的建模作为组织工程和癌症治疗的药物输送平台
Matteo B Lodi1,2, Eleonora M A Corda1, Francesco Desogus3
1Department of Electrical and Electronic Engineering, University of Cagliari, via Marengo 2, 09123 Cagliari, Italy.
Bioengineering (Basel, Switzerland)
|June 27, 2024
概括
磁性支架 (MagSs) 提供用于组织修复和癌症治疗的可控药物输送. 一个新的建模框架显示,Gompertz方程准确地预测了MagSs中的药物释放,改进了未来的设计.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 药物输送系统 药物输送系统
- 计算机建模 计算建模
背景情况:
- 磁性支架 (MagSs) 将生物材料与磁性纳米粒子结合起来,用于磁性响应药物输送.
- 通过磁性刺激,MagSs可以控制药物远程释放,并可用于组织修复和癌症治疗.
- 目前的MagS通常缺乏优化和建模,导致不均的药物分配和突发释放.
研究的目的:
- 分析关于药物输送的MagSs的文献,并提出一个系统的物理数学建模框架.
- 模拟不同磁场条件下的各种magSs的实验性药物释放数据.
- 评估MagSs药物输送的既定模型的合适质量.
主要方法:
- 对MagSs在用于组织修复和癌症治疗的药物输送中的文献分析.
- 模拟实验性药物释放数据使用修改的戈珀茨方程和科尔斯迈耶-佩帕斯模型 (KPM).
- 使用相关系数 (R2) 和根平均平方误差 (RMSE) 进行模型拟合的定量评估.
主要成果:
- 修改后的Gompertz方程表现出强大的能力,以适应来自MagSs的大多数实验性药物释放数据.
- 在不同的数据集中,Gompertz模型实现了0.01以下的平均RMSE和R2>0.9的RMSE.
- 科尔斯迈耶-佩帕斯模型也用于比较和分析.
结论:
- 拟议的建模框架提供了对MagSs药物输送数据的定量解释.
- 戈珀茨模型对预测MagSs药物释放有效,在许多情况下优于其他模型.
- 精确的建模可以显著提高MagSs的设计和应用,以实现向药物输送.
