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间质液可以运输营养物质，并消除体内器官和组织之间的浪费。在大脑中，间质液被认为由循环脑脊液，细胞废液和血浆组成，并且过去的研究表明间质液流量与胶质母细胞瘤或脑肿瘤细胞的侵入率增加之间存在联系。来自弗吉尼亚大学和弗吉尼亚理工大学的生物医学研究人员和电气工程师团队最近开发出一种新方法来测量和重建大脑中的间质液流速。
此方法给出了研究人员在间质的第一外表流体在神经胶质瘤模型流动动力学，和技术已经可以使用对比度增强的磁共振成像(MRI)容易地转化为临床模型。该团队在一个特刊中描述了他们的方法，重点是APL生物工程中的“癌症生物工程”。
该团队建立在现有动态对比增强MRI技术的基础上，该技术已经在诊所中经常用于跟踪肿瘤生长和运动。“我们对我们的技术感到兴奋，因为我们可能会将其转化为已经存在的患者数据并观察这些患者的间质液运动，”该论文的第一作者Jennifer Munson说。
Munson在计算机和体外试验了该团队严格的验证方法。首先，该团队开发了一种体外模型，通过将液体置于水凝胶顶部并使用MRI测量流体从顶部到底部的流动方式，在细胞外空间中移动间质液流动。然后，他们根据实验测量结果验证了他们的计算模型。
为了进一步验证他们的技术，Daniel Abler和Russell Rockne，他们是论文的共同作者，在计算机中创建了幻影流体“流场”，然后使用他们的新成像方法重建了流动。最后，该团队在小鼠中植入了源自患者的胶质瘤细胞，并使用MRI检查了小鼠肿瘤，以显示真实的流场。
该团队惊讶地发现流量的速率和幅度存在很大差异。“这种经典的观点认为肿瘤会发展，并且这种等效的流速会像球体一样向各个方向流出，”Munson说。“我们的方法和我们的可视化方法和建模表明，这是一个很大的过度简化，我们有一个非常异质的系统。有时流量会流出，或者在一边或一边流出。”
有一天，这种技术可能有助于研究人员预测肿瘤如何生长，从而改善癌症治疗方法。更为直接的是，该团队计划使用他们既定的方法“了解流体速度与肿瘤生长之间的关系，”Munson说。
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