一种可逆电穿孔模型,用于将药物输送到患病组织中
Nilay Mondal1,2, D C Dalal3
1Department of Mathematics, Faculty of Science and Technology, The ICFAI University Tripura, Kamalghat, Agartala, Tripura, 799210, India. nilay.mondal@alumni.iitg.ac.in.
The Journal of membrane biology
|August 12, 2024
概括
本研究提出了一种使用可逆电穿孔的药物输送数学模型,优化药物输送到患病细胞并改善治疗结果.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 数学建模的数学建模
- 药物输送系统 药物输送系统
背景情况:
- 电穿孔为向患病组织输送药物提供了一个有前途的方法.
- 在当前的电穿孔技术中,有效的药物透和细胞内吸收仍然是挑战.
研究的目的:
- 开发和验证一种基于可逆电穿孔的药物输送的数学模型.
- 研究组织边界和药物损失对药物运输的影响.
- 优化药物输送,使受影响组织得到完整和均的治疗.
主要方法:
- 开发了一个模拟可逆组织电穿孔的数学模型.
- 该模型包含在组织边界注射药物的点源.
- 数值解决方案被用来解决控制药物运输的微分方程.
- 推导了质量转移系数 (MTC),考虑到孔隙分数和药物透性.
主要成果:
- 该模型成功地使用多个脉冲模拟了药物透到目标细胞.
- 量化了药物度和细胞外药物损失的边界效应.
- 该模型预测了完整组织治疗的均药物分布.
- 确定了一个质量转移系数 (MTC),将毛孔分数和药物透性与细胞内药物吸收联系起来.
结论:
- 开发的数学模型准确地预测了可逆电穿孔过程中药物运输的情况.
- 该模型强调了边界条件和药物丧失机制的关键作用.
- 这种方法可以优化药物递送策略,可能减少对广泛的体内和体外研究的需要.


