海马微透析的数学模型：体内方法学的验证

微透析是一种成熟的体内小分子神经化学测量方法，植入式同心设计探针可最小化组织损伤并提供良好的时间和空间分辨率。然而，绝大多数测量不允许灌流液与大脑达到平衡，因此必须使用零净通量等样本浓度校正推断方法来确定实际的脑细胞外液葡萄糖浓度。为使此类方法有效，需要 analyte 在脑内达到稳态传递，但此前尚未证实该情况。我们开发并在 COMSOL 中实现了围绕植入式微透析探针的流体流动与 analyte 扩散的基于第一性原理的数学模型，以验证零净通量方法，使用脑细胞外葡萄糖水平的测量作为充分探究的示例系统来与模型比较。模型结果准确再现并预测了体内实验结果。重要的是，模型预测植入探针与周围细胞外液达到稳态平衡的时间约为一到两分钟，支持了该技术用于体内神经化学定量测量的有效性。