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.
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.
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.
В янтаре сохранились не только перья динозавров, но и пившие их кровь насекомые мелового периода.
Спутниковые снимки показывают: отказ от пахоты в Штатах ведет к росту урожайности при снижении затрат. Россия, где был создан этот метод, сегодня его почти не применяет. Разбираемся, почему так получилось и чем он лучше традиционной вспашки.
Поток новостей показывает каждое научное открытие как необычно важное, отчего бывает сложно выделить самые значимые. Вот наша версия десятки самых выдающихся научных достижений года. Расскажем о них поподробнее.
Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.
Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.
Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.
Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.
В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?
Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.
