Numerical modeling of drug delivery in a dynamic solid tumor microvasculature

شبکه مویرگی پیچیده ناشی از آنژیوژنز یکی از دلایل اصلی درمان نامطلوب سرطان است. یک روش ریاضی چند مقیاس که انتقال مواد مخدر را به یک تومور جامد شبیه سازی می کند در این مطالعه برای بررسی ساختار شبکه مویرگ در تحویل دارو تاثیر می گذارد. روش ریاضی شامل فرآیندهای جریان خون از طریق عروق، حلال و انتشار سیال، انتقال کانوا در ماتریکس خارج سلولی و استخراج عروق خونی است. تأثیر شبکه های پویا ناهمگن بر جریان سیال بینابینی و تحویل دارو با استفاده از این روش چند بعدی مورد بررسی قرار می گیرد. مدل انجیوژنز جوانه زنی برای تولید شبکه مویرگ استفاده می شود و سپس معادلات حاکم بر جریان سیال برای محاسبه جریان خون از طریق شبکه مویرگی ناشی از تومور و جریان سیال در بافت های طبیعی و تومور اجرا می شود. در نهایت، معادله انتقال پراکندگی برای شبیه سازی تحویل دارو استفاده می شود. سه روش برای شبیه سازی حمل و نقل مواد مخدر بر اساس روش ریاضی توسعه یافته است: بدون شبکه عروقی، استفاده از یک شبکه عروقی استاتیک و یک شبکه عروقی پویا. رویکرد انعقادی، غلظت یکنواخت و بالاتر مواد مخدر را نسبت به روش های عروقی پیش بینی می کند، زیرا مفروضات ساده در این روش انجام می شود. شبکه پویا که از مفروضات واقع گرایانه استفاده می کند، عروق خونی غیرمعمول، فشار داخل بینشی و ناهمگونی بیشتر در توزیع دارو را پیش بینی می کند.