RUS  ENG ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB
Общая информация
Последний выпуск
Архив

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Компьютерные исследования и моделирование:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Компьютерные исследования и моделирование, 2019, том 11, выпуск 2, страницы 287–309 (Mi crm712)  

АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ЖИВЫХ СИСТЕМ

Hybrid models in biomedical applications

[Гибридные модели в биомедицинских приложениях]

N. M. Bessonova, G. A. Bocharovb, A. Bouchnitac, V. A. Vol'pertdefg

a Institute of Problems of Mechanical Engineering, Russian Academy of Sciences, V.O., 61 Bolshoj pr., St. Petersburg, 199178, Russia
b Marchuk Institute of Numerical Mathematics, Russian Academy of Sciences, 8 Gubkina st., Moscow, 119333, Russia
c Department of Information Technology, Uppsala University, Lägerhyddsvägen 2, Uppsala, SE-752 37, Sweden
d Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University), 6 Miklukho-Maklaya st., Moscow, 117198, Russia
e Institut Camille Jordan, UMR 5208 CNRS, Université Lyon 1, 43 Boulevard du 11 Novembre 1918, Villeurbanne, 69622, France
f INRIA, Institut Camille Jordan, Université Lyon 1, 56 Boulevard Niels Bohr, Villeurbanne, 69603, France
g Poncelet Center, UMI 2615 CNRS, 11 Bolshoi Vlassievskii, Moscow, 119002, Russia

Аннотация: В статье представлен обзор недавних работ по гибридным дискретно-непрерывным моделям в динамике клеточных популяций. В этих моделях, широко используемых в биологическом моделировании, клетки рассматриваются как отдельные объекты, которые могут делиться, умирать, дифференцироваться и двигаться под воздействием внешних сил. В простейшем представлении клетки рассматриваются как мягкие сферы, их движение описывается вторым законом Ньютона для их центров. В более полном представлении могут учитываться геометрия и структура клеток. Судьба клеток определяется концентрациями внутриклеточных веществ и различных веществ во внеклеточном матриксе, таких как питательные вещества, гормоны, факторы роста. Внутриклеточные регуляторные сети описываются обыкновенными дифференциальными уравнениями, а внеклеточные концентрации — уравнениями в частных производных. Мы проиллюстрируем применение этого подхода некоторыми примерами, в том числе бактериальными филаметами и ростом раковой опухоли. Далее будут приведены более детальные исследования эритропоэза и иммунного ответа. Эритроциты производятся в костном мозге в небольших структурах, называемых эритробластными островками. Каждый островок образован центральным макрофагом, окруженным эритроидными предшественниками на разных стадиях зрелости. Их выбор между самообновлением, дифференцировкой и апоптозом определяется регуляцией ERK/Fas и фактором роста, производимым макрофагами. Нормальное функционирование эритропоэза может быть нарушено развитием множественной миеломы, злокачественного заболевания крови, которое приводит к разрушению эритробластических островков и к развитию анемии. Последняя часть работы посвящена применению гибридных моделей для изучения иммунного ответа и развития вирусной инфекции. Представлена двухмасштабная модель, включающая лимфатический узел и другие ткани организма, включая кровеносную систему.

Ключевые слова: клеточные полуляции, дискретно-непрерывные модели, эритропoэз, иммунный ответ.

Финансовая поддержка Номер гранта
Российский научный фонд 18-11-00171
Программа "Университет РУДН 5-100"
Работа частично поддержана программой«Университет РУДН 5-100». Исследования по гибридным моделям иммунного ответа (секция 4) поддержаны Российским научным фондом (грант № 18-11-00171).


DOI: https://doi.org/10.20537/2076-7633-2019-11-2-287-309

Полный текст: PDF файл (9455 kB)
Полный текст: http://crm.ics.org.ru/.../2781
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Тип публикации: Статья
УДК: 519.8
Поступила в редакцию: 28.09.2018
Исправленный вариант: 06.11.2018
Принята в печать:24.01.2019
Язык публикации: английский

Образец цитирования: N. M. Bessonov, G. A. Bocharov, A. Bouchnita, V. A. Vol'pert, “Hybrid models in biomedical applications”, Компьютерные исследования и моделирование, 11:2 (2019), 287–309

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{BesBocBou19}
\by N.~M.~Bessonov, G.~A.~Bocharov, A.~Bouchnita, V.~A.~Vol'pert
\paper Hybrid models in biomedical applications
\jour Компьютерные исследования и моделирование
\yr 2019
\vol 11
\issue 2
\pages 287--309
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/crm712}
\crossref{https://doi.org/10.20537/2076-7633-2019-11-2-287-309}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/crm712
  • http://mi.mathnet.ru/rus/crm/v11/i2/p287

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles
  • Компьютерные исследования и моделирование
    Просмотров:
    Эта страница:31
    Полный текст:9
    Литература:6
     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2019