Аннотация

Недавние исследования движения веществ, проникающих через нарушенный гематоэнцефалический барьер, показали, что их распространение в паренхиме, окружающей сосуд, имеет сложный характер. В частности, в течение короткого времени происходит потокообразное движение, которое плавно переходит в диффузионное распространение. Для изучения возможной физической подоплеки такого поведения была создана система, образованная гидрогелевой средой с каналом, заполненным раствором маркера, которая может служить физической моделью, имитирующей процесс пассивного распространения вещества в паренхиму мозга при нарушении гематоэнцефалического барьера.

Ключевым результатом, полученным в данной работе, является вывод о том, что вышеупомянутый двухэтапный характер процесса распространения, обнаруженный в предыдущем биофизическом эксперименте по открытию гематоэнцефалического барьера у живой мыши, может быть обусловлен спецификой транспорта в пористой мягкой материи с релаксацией. Авторы работы предлагают математическую модель, основанную на расширенном уравнении Каттанео, которая воспроизводит наши экспериментальные данные, определяет время кроссовера, совпадающее с найденным в биологической системе, и, следовательно, дает способ интерпретации этого явления.