Ученые смоделировали виртуальную артерию — Naked Science
4 минуты
Редакция

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
©Wikipedia

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Вчера, 11:36
5 минут
Илья Ведмеденко

Разработанный для NASA космический аппарат OSIRIS-REx коснулся поверхности Бенну — небольшого околоземного астероида, входящего в группу Аполлонов. Возвращение зонда на Землю запланировано на 2023 год.

Сегодня, 09:40
5 минут
Сергей Васильев

Американского жука Nosoderma diabolicum не раздавит даже проехавший по нему автомобиль: жесткие надкрылья насекомого выдерживают огромные нагрузки благодаря необычным структурам, напоминающим соединение деталей пазла.

Позавчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

19 октября
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

Позавчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: