利用磁共振成像来评估生物相容的支架扩散和流动驱动 perfusion 实验室上的芯片系统

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 医疗成像医学成像
• 精准医学是一门精准的医学.

背景情况:

• 生物相容的支架对于精密医学中的体外3D模型至关重要.
• 有效的液体运输对于向支架内的细胞输送营养素,药物和成像剂至关重要.
• 描述脚手架的物理特性,包括液体运输动力学,是必不可少的.

研究的目的:

• 研究常见的冷凝和水凝的扩散性和流动驱动的 perfusion 特性.
• 利用核磁共振成像 (MRI) 来描述生物材料中的液体运输.
• 为了比较碳甲基纤维素冷凝和聚乙烯糖醇二烯酸盐水凝的液体运输能力.

主要方法:

• 使用核磁共振成像 (MRI) 来评估液体运输.
• 使用氧化 (重水) 作为对比剂来监测水中的质子度变化.
• 分析了MRI图像中的像素强度,以量化扩散速度和液体通道效率.

主要成果:

• 在碳甲基纤维素水凝和聚乙烯糖醇二烯酸盐水凝中研究了被动水扩散.
• 观察到两个支架之间的扩散速率有50%的差异,通过扩散系数来确定.
• 使用PDMS微流体芯片测量流动驱动的 perfusion 特性.

结论:

• 核磁共振是一个有效的工具,用于描述生物相容支架中的液体运输.
• 冰凝和水凝之间存在扩散速率的显著差异,这影响了它们适用于特定应用的适用性.
• 了解这些传输特性是优化3D体外模型和精密医学的关键.