Ученые смоделировали виртуальную артерию - Naked ScienceNaked Science
27.12.2016, 13:18
4 минуты
Naked Science
12

Ученые смоделировали виртуальную артерию

Международная группа ученых представила концепцию виртуальной артерии, которая включает в себя всю информацию о разных уровнях организации сердечно-сосудистой системы. Результаты работы опубликованы в журнале Philosophical Transactions of the Royal Society A.

f2

Применение компьютерного моделирования в современной биоинженерии сильно ограничено. Так, с его помощью можно синтезировать новые препараты или предсказывать реакцию пациента на то или иное вещество. Однако ключевые этапы работы предусматривают эксперименты на живом материале: например, испытания вакцины на культуре клеток и затем целых организмах. При этом опыты на животных и человеке нередко критикуются за неэтичность.

 

В новой работе ученые из Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) и Амстердамского университета представили концепцию, цель которой — распространение моделирования и на основные этапы исследований. Авторы разработали компьютерную модель, которая может имитировать деятельность всей сердечно-сосудистой системы человека на разных уровнях организации.

 

Участок сосуда в приближении. / © Alfons G. Hoekstra et al., Philosophical Transactions of the Royal Society A, 2016

 

Создание модели ведется с помощью разработанной ранее платформы для мультимасштабного моделирования и симуляции (MMSF). Авторы отмечают, что к настоящему времени им удалось добиться реалистичного механизма клеточной пролиферации в стенках артерии, проникновения в них препарата, а также натяжения виртуального сосуда. Это может использоваться для моделирования ситуаций, когда в сосуде устанавливается стент — расширяющий каркас.

 

«Наша модель поможет понять, почему в некоторых случаях ткани слишком интенсивно прорастают сквозь стент и сосуд повторно сужается, то есть происходит рестеноз», — сообщил соавтор работы Павел Зун (Pavel Zun).

 

Ученые отмечают, что большинство подмоделей, описывающих локальные процессы в сердечно-сосудистой системе, уже существует. Однако компьютерные модели, которые стремятся объединить их в систему, недостаточно согласуются с экспериментальными данными. Помимо решения этой проблемы потенциально виртуальная артерия позволит отказаться от опытов на живых организмах, ограничив подобные исследования компьютерным моделированием.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

Вчера, 15:33
2 минуты
Илья Ведмеденко

Конгрессмены считают, что программа «Артемида», направленная на возвращение американцев на спутник Земли, может столкнуться с непредвиденными трудностями.

Сегодня, 17:03
4 минуты
Илья Ведмеденко

Полномасштабный выпуск новейшего истребителя пятого поколения может начаться позже, чем предполагали американские военные.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.