مدل محاسباتی توسعه یافته‌ی پخش اکسیژن ناشی از رگ‌زایی در یک تودینه‌ی سرطانی

نویسندگان

1 دکتری، گروه فیزیک، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

2 استاد، گروه فیزیک، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران / مرکز پژوهشی فناوری نانو، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

3 دانشیار، گروه ژنتیک، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

4 دانشیار، گروه فیزیک، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران / مرکز پژوهشی فناوری نانو، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

doi
10.22041/ijbme.2023.2004938.1851
چکیده

بررسی و تحلیل دینامیک رشد و تغییرات تودینه­های مهاجم در پاسخ به شرایط ریزمحیطی متفاوت جهت طراحی رویکرد­های درمانی بسیار مهم است. رسیدن یک تودینه به حداکثر میزان رشد غیرعروقی سبب شروع رقابت یاخته­های آن جهت رسیدن به منابع غذایی و اکسیژن بیش‌تر و آغاز فرایندهایی پیچیده در مسیر تحول آن می­شود. درک توزیع اکسیژن در محیط تودینه برای مطالعه­ی پیچیدگی­های موجود در روند پیش‌رفت سرطان اهمیت ویژه­ای دارد. مدل­های فیزیکی موجود برای بررسی توزیع اکسیژن در تودینه­ها بر اساس معادلات واکنش-پخش بوده که عامل­هایی مانند تشکیل و توزیع شبکه­ی عروقی جدید در آن موثر است. در این مطالعه یک مدل محاسباتی برای بررسی توزیع اکسیژن با توجه به تشکیل شبکه­ی عروقی در یک تودینه­ی کم­اکسیژن شده ارائه گردیده است که نسبت به بسیاری از روش­های معمول، محدودیت­ها و پیچیدگی­های محاسباتی بسیار کم‌تری دارد و حجم محاسبات را کاهش می­دهد. در این مدل، پخش اکسیژن از شبکه­ی عروقی درون تودینه با استفاده از حل معادله­ی پخش اکسیژن به وسیله­ی تغییر نگاه به شرایط مرزی و هم‌چنین حذف شرط هم‌گرایی در حل عددی معادله­ی پخش شبیه­سازی شده است. این مدل زمانی که با داده‌های بالینی کافی تکمیل شود می‌تواند به توسعه­ی ابزارهای کارآمد در رویکرد درمانی برخی سرطان­ها منجر شود.