Аннотация

Работа посвящена изучению процессов переноса жидкости в фантомах на основе коллагенового гидрогеля, который достаточно точно имитирует структурные, механические свойства и транспортные свойства растворенных веществ в паренхиме головного мозга. Для того, чтобы смоделировать типичные для живой ткани изменения структуры ткани мозга в норме и при патологии, мы модифицировали химический состава фантома, путем добавления липидов и поверхностно-активных веществ. Метод компьютерной томографии позволил получить трехмерное изображение пространственного распределения растворенного вещества в полученных гидрогелях, а в качестве вещества-маркера использовался удобный для работы стандартный контрастный агент для компьютерной томографии.

Результаты сканирования показали зависимость характера распространения контрастного вещества от химического состава гидрогелевого фантома. Полученные коэффициенты диффузии соответствуют диапазону, характерному для распространения химических веществ и лекарств в головном мозге. В случае повышения концентрации липидов возникает ситуация, напоминающая последствия поражений головного мозга после инсульта, в то время как высокая концентрация поверхностно-активных веществ способствует формированию специфической среды с таким процессом транспорта вещества, который напоминает диффузию лекарственного средства в интерстициальное пространство из сосудов после нарушения гематоэнцефалического барьера.

Мы делаем вывод, что разработанная нами модификация гидрогелевого фантома на основе коллагена и метод изучения транспорта жидкости внутри него могут быть использованы в дальнейших исследованиях физиологических процессов мозга, что является одной из главных задач современной нейронауки.