ОПТИМIЗАЦIЯ ХIМIОТЕРАПIЇ ЗЛОЯКIСНИХ ПУХЛИН НА ОСНОВI ДОСТАВКИ ЛIКIВ IЗ ПIДСИЛЕНОЮ КОНВЕКЦIЄЮ

Автор(и)

  • O. B. Stelya Факультет комп’ютерних наук та кiбернетики, КНУ iменi Тараса Шевченка, Київ, Україна
  • D. A. Klyushin Факультет комп’ютерних наук та кiбернетики, КНУ iменi Тараса Шевченка, Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.17721/2706-9699.2022.1.06

Ключові слова:

конвективна дифузiя, перенесення лiкiв, градiєнтний спуск

Анотація

У статтi описується чисельний метод оптимiзацiї хiмiотерапiї злоякiсних пухлин на основi доставки лiкiв за допомогою посиленої конвекцiї. Розглянуто задачу оптимального керування точковими джерелами для досягнення бажаного внутрiшньопухлинного розподiлу лiкiв у макроскопiчному масштабi, що ураховує властивостi мiжклiтинного простору i ефекти, що виникають при пiдсиленiй конвективнiй дифузiї. Показано ефективнiсть побудованого алгоритму оптимального керування.

Посилання

Gregory J. V., Kadiyala P., Doherty R. et al. Systemic brain tumor delivery of synthetic protein nanoparticles for glioblastoma therapy. Nat. Commun. 2020, 11, 5687.

Ganipineni L. P. et al. Paclitaxel-loaded multifunctional nanoparticles for the targeted treatment of glioblastoma. Drug. Target. 2019. Vol. 27. No 5-6. P. 614–623.

Erel-Akbaba G. et al. Radiation-induced targeted nanoparticle-based gene delivery for brain tumor therapy. ACS Nano, 2019. Vol. 13, P. 4028–4040.

Li Q., Li X., Zhao C. Strategies to Obtain Encapsulation and Controlled Release of Small Hydrophilic Molecules. Front Bioeng Biotechnol. 2020. Vol. 8. 437.

Nam L., Coll C., Erthal L., de la Torre C., Serrano D., Martinez-Miez R. et al. Drug delivery nanosystems for the localized treatment of glioblastoma multiforme. Materials. 2018. Vol. 11. P. 779.

Bobo R. H., Laske D. W., Akbasak A., Morrison P. F., Dedrick R. L., Oldfield E.H. Convection-enhanced delivery of macromolecules in the brain. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994. 91(6). P. 2076–2080.

Langer R. New methods of drug delivery. Science. 1990. V. 249. P. 1527–1533.

Pardridge W. M. Drug delivery to the brain. J. Cereb. Blood Flow. Metab. 1997. V. 17. P. 713–731.

Lesniak M. S., Brem H. Targeted therapy for brain tumours. Nat. Rev. Drug Discov. 2004. V. 3., P. 499–508.

Yun J., Rothrock R. J., Canoll P., Bruce J. N. Convection-enhanced delivery for targeted delivery of antiglioma agents: the translational experience. J. Drug. Deliv. 2013. V. 2013. 107573.

Zhou Z., Singh R., Souweidane M. M. Convection-enhanced delivery in diffuse intrinsic pontine glioma. Curr Neuopharmacol. 2017. V. 15. P. 116–128.

Mehta A. M., Sonabend A. M., Bruce J. N. Convection-Enhanced Delivery. Neurotherapeutics. 2017. V. 14, No. 2. P. 358–371.

Stine C. A., Munson J. M. Convection-Enhanced Delivery: Connection to and Impact of Interstitial Fluid Flow. Front Oncol. 2019. V. 9, No. 966.

Ivasyk I., Morgenstern P. F., Wembacher-Schroeder E., Souweidane M. M. Influence of an intratumoral cyst on drug distribution by convection-enhanced delivery: case report. J. Neurosurg Pediatr. 2017. V. 20, No. 3. P. 256–260.

Saito R., Tominaga T. Convection-enhanced Delivery of Therapeutics for Malignant Gliomas. Neurol. Med. Chir. 2017. V. 57, No. 1. P. 8–16.

Baxter L. T., Jain R. K. Transport of fluid and macromolecules in tumors. I. Role of interstitial pressure and convection. Microvasc. Res. 1989. V. 37. P. 77–104.

Baxter L. T., Jain R. K. Transport of fluid and macromolecules in tumors. II. Role of heterogeneous perfusion and lymphatics. Microvasc. Res. 1990. V. 40, P. 246–263

Baxter L. T., Jain R. K. Transport of fluid and macromolecules in tumors. III. Role of binding and metabolism. Microvasc. Res. 1991. V. 41. P. 5–23.

Baxter L. T., Jain R. K. Transport of fluid and macromolecules in tumors. IV. A microscopic model of the perivascular distribution. Microvasc. Res. 1991. V. 41, No. 2. P. 252–272.

Jan R. K. Transport of molecules, particles and cells in solid tumors. Annu. Rev. Biomed. Eng. 1999. V. 1. P. 241–263.

Jang S. H., Wientjes M. G., Lu D., Au J. L. S. Drug delivery and transport in solid tumors. Pharm. Res.. 2003. V. 20, P. 1337–1350.

Klyushin D. A., Lyashko S. I., Lyashko N. I. et al. Generalized Optimization of Processes of Drug Transport in Tumors. Cybern. Syst. Anal. 2020. V. 56, No. 4. P. 758–765.

Завантаження

Опубліковано

2022-08-02

Як цитувати

Stelya, O. B., & Klyushin, D. A. (2022). ОПТИМIЗАЦIЯ ХIМIОТЕРАПIЇ ЗЛОЯКIСНИХ ПУХЛИН НА ОСНОВI ДОСТАВКИ ЛIКIВ IЗ ПIДСИЛЕНОЮ КОНВЕКЦIЄЮ. Журнал обчислювальної та прикладної математики, 1(1), 83-91. https://doi.org/10.17721/2706-9699.2022.1.06