Transporte de solutos a través de la vasculatura linfática en un tejido cutáneo blando
Autores: Han, Dingding; Huang, Ziyang; Rahimi, Ehsan; Ardekani, Arezoo M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Transporte de solutos a través de la vasculatura linfática en un tejido cutáneo blando
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Transporte convectivo
Presión del fluido intersticial
Absorción de fármacos
Inyección subcutánea
Modelo de poroelasticidad
Red de vasos linfáticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
El transporte convectivo de solutos de fármacos en tejidos biológicos está regulado por la presión del líquido intersticial, que juega un papel crucial en la absorción de fármacos en el sistema linfático a través de la inyección subcutánea (SC). En este artículo, se desarrolla un modelo aproximado de poroelasticidad continua para simular la evolución de la presión en el tejido poroso blando durante una inyección SC. Este modelo poroelástico imita la deformación del tejido al introducir la variación temporal de la presión del líquido intersticial. La ventaja de este método radica en su eficiencia en el tiempo computacional y simplicidad, y puede modelar con precisión la relajación de la presión. La presión del líquido intersticial obtenida utilizando el modelo propuesto se valida frente a la solución analítica y numérica del modelo de tejido poroelástico. La disminución de la elasticidad alarga el tiempo de relajación de la presión, y la sensibilidad de la relajación de la presión a la elasticidad disminuye con la permeabilidad hidráulica, mientras que el aumento de la porosidad y la permeabilidad debido a la deformación alivia la alta presión. Se desarrolla un modelo mejorado de Kedem-Katchalsky para estudiar el transporte de solutos a través de la red de vasos linfáticos, incluyendo convección y difusión en el tejido poroelástico multicapa con una red de vasos híbrida discreta-continua incrustada en su interior. Por último, se investiga el efecto de diferentes estructuras de la red de vasos linfáticos, como árboles fractales y estructuras de Voronoi, sobre la captación linfática. En este artículo, proporcionamos un modelo computacional novedoso y eficiente en tiempo para el transporte de solutos a través de la vasculatura linfática que conecta las propiedades microscópicas de la membrana del vaso linfático con la absorción macroscópica de fármacos.
Descripción
El transporte convectivo de solutos de fármacos en tejidos biológicos está regulado por la presión del líquido intersticial, que juega un papel crucial en la absorción de fármacos en el sistema linfático a través de la inyección subcutánea (SC). En este artículo, se desarrolla un modelo aproximado de poroelasticidad continua para simular la evolución de la presión en el tejido poroso blando durante una inyección SC. Este modelo poroelástico imita la deformación del tejido al introducir la variación temporal de la presión del líquido intersticial. La ventaja de este método radica en su eficiencia en el tiempo computacional y simplicidad, y puede modelar con precisión la relajación de la presión. La presión del líquido intersticial obtenida utilizando el modelo propuesto se valida frente a la solución analítica y numérica del modelo de tejido poroelástico. La disminución de la elasticidad alarga el tiempo de relajación de la presión, y la sensibilidad de la relajación de la presión a la elasticidad disminuye con la permeabilidad hidráulica, mientras que el aumento de la porosidad y la permeabilidad debido a la deformación alivia la alta presión. Se desarrolla un modelo mejorado de Kedem-Katchalsky para estudiar el transporte de solutos a través de la red de vasos linfáticos, incluyendo convección y difusión en el tejido poroelástico multicapa con una red de vasos híbrida discreta-continua incrustada en su interior. Por último, se investiga el efecto de diferentes estructuras de la red de vasos linfáticos, como árboles fractales y estructuras de Voronoi, sobre la captación linfática. En este artículo, proporcionamos un modelo computacional novedoso y eficiente en tiempo para el transporte de solutos a través de la vasculatura linfática que conecta las propiedades microscópicas de la membrana del vaso linfático con la absorción macroscópica de fármacos.