Разработка учитывает физико-химические характеристики каждой отдельной клетки ткани и позволяет детально воспроизвести реальные процессы, происходящие в организме при ранениях, ожогах и онкологических патологиях.
Заживление ран и рост опухолей подчиняются одному общему принципу — движению клеток эпителия. Чтобы освоить управление этим механизмом, ученые прибегают к разнообразным подходам. Биологи изучают клеточные культуры in vitro, тогда как врачи анализируют клинические образцы новообразований у больных. Кроме того, существуют цифровые симуляции, но у них есть существенные недостатки. Некоторые модели рассматривают исключительно механику клеток, упуская биохимические сигналы, другие же чрезмерно упрощают расчеты и неспособны адекватно отражать морфологические изменения клеток при миграции или делении.
Специалисты Пермского Политеха разработали оригинальную компьютерную модель, впервые объединившую механические и химические характеристики отдельных клеток. Она успешно имитирует реальные процессы поведения живой ткани при травмах, ожогах и злокачественных заболеваниях. Еще она может спрогнозировать дальнейшее развитие патологии, говорится на сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Главное преимущество представленной разработки заключается в объединении двух ключевых принципов моделирования. Во-первых, использован агентный подход, позволяющий рассматривать каждую отдельную клетку как автономный элемент со своими индивидуальными характеристиками и поведением. Во-вторых, учтено взаимодействие химического и физического факторов, называемое хемомеханическим взаимодействием. Оно отражает взаимное влияние химических сигналов организма на физическое состояние структурных элементов и наоборот.
Источник: hi-tech.mail.ru