确定神经系统疾病治疗中的分流失败机制脑积水是脑部积聚脑脊液（CSF）导致颅骨压力升高的疾病。在美国，它影响了大约一百万人，其中包括每千名新生儿中的一人。脑积水唯一有效的治疗方法是手术，通常需要放置分流系统。韦恩州立大学化学工程和材料科学教授卡洛琳·哈里斯（CarolynHarris）是神经系统疾病（如脑积水）的著名专家，他一直致力于评估和改进分流器设计。分流器通过产生从脑中排出过量CSF的途径来降低颅内压，但经常会发生并发症-估计有50％的儿科患者分流器会在两年内失效。哈里斯指出，分流器可能会由于渗入的细胞或组织而断开连接，被感染，阻塞，或者由于它是没有生理特性的异物而引起其他反应。“哈里斯说：这些反应如何发生，以及我们如何减少分流阻塞的发生率是改善患者护理的关”键。由于跨患者亚群的细胞类型和活性存在差异，因此尚未很好地理解这些现象。星形胶质细胞和小胶质细胞在分流系统中占主导地位，因为它们直接结合到导管上并为其他细胞粘附提供了环境。哈里斯的实验室制造了3-D水凝胶支架，以模拟由于细胞和组织阻塞而导致的分流失败，数据表明细胞迁移可能始于分流入口孔周围。“哈里斯说：当我们知道驱动分流器上细胞附着和活动的机制时，我们将能够确定生物学驱”动的工程改进策略。哈里斯指出，自分流器诞生60多年来，已经实施了40多种实质性修饰来抑制阻塞，并且都没有在治疗方面产生显着改善。
