Создана новая математическая модель бьющегося сердца, детализация которой простирается до молекулярного уровня

Ученые из Токийского университета и исследователи из научной группы компании Fujitsu создали симулятор бьющегося людской сердца, базу которого составляют математические модели действия молекулярных внутриклеточных «двигателей», каковые приводят в действия сердца всех живых существ. Эта математическая модель связывает воедино микроуровень, уровень отдельных биологических клеток и молекул, и макроуровень, уровень отдельных сердца и элементов в целом, а такие связи, со своей стороны, разрешают делать высокоуровневые прогнозы касательно разных обстановок, каковые смогут употребляться в качестве материалов для клинической практики и медицинских исследований.

«В отечественной математической модели мы учитываем поведение и движение полностью всех молекул тканей сердца, каковые на более большом уровне преобразовываются в перемещение уменьшающихся мускулов, снабжающих всю динамику сердцебиения. Это требует воистину огромной вычислительной мощности» – пишут исследователи, – «Благодаря возможностям суперкомпьютера K, у нас сейчас имеется нужная вычислительная мощность, которая употребляется для воспроизведения очень реалистичных естественных ударов сердца».

Расчеты математической модели биения сердца усложняются тем, что отдельные молекулы не действуют независимо друг от друга, он движутся под влиянием перемещения соседних молекул, каковые смогут быть молекулами совсем иного типа. Также, на ходу изменяется эти изменения и форма сердца, со своей стороны, затрагивают поведение некоторых молекул. Вычислительные способы, обрисовывающие все эти связи между микро- и макромиром, так сложны, что программа моделирования просто не может быть запущена кроме того на суперкомпьютере среднего класса, для этого у для того чтобы суперкомпьютера не имеется ни достаточного количества ресурсов, ни достаточно вычислительной мощности.

«Базу вычислений составляют законы Ньютоновской динамики, на каковые оказывают большое влияние химические и химические реакции. Главной задачей, над которой трудится отечественная модель, есть постоянный поиск состояния динамического равновесия всех сил, а это описывается столь сложными совокупностями уравнений со столь громадным числом переменных, что не только ответ, но и сам принцип ответа подобной системы есть сверхсложной задачей.

Также, отечественная модель учитывает и массу вторых факторов, таких, как давление, оказываемое кровью на стены сосудов, сердечную мембрану, клапаны и мышцу. И благодаря суперкомпьютеру K, мы в первый раз взяли возможность замечать и разбирать деятельность сердца в беспрецедентных подробностях».

В недалеком будущем исследователи введут в созданную математическую модель понятие молекулярных мутаций, мутаций, каковые приводят к происхождению разных болезней сердечно-сосудистой совокупности.

Совместив эти, полученные при помощи математической модели, с имеющимися данными теоретических и клинических изучений, медики возьмут в собственный распоряжение замечательнейший инструмент, при помощи которого возможно будет выбрать наилучший вариант лечения практически для каждого отдельного больного.

Случайные записи:

• Компания «майкрософт рус» стала партнером московской программы инкубирования технологий
• В архангельской области нанотехнологии используют для повышения эффективности деятельности лесного комплекса

ч.27 — Жизнь за опыт (More Health Enhanced) — Обзор мода для Minecraft

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Учёные будут выращивать человеческие сердца из стволовых клеток

  Тысячи людей в мире ожидают донорских сердец, каковые смогут спасти их жизни. Но только немногие из них приобретают таковой шанс, а учитывая, что…

• Нейросеть научилась превращать одиночную фотографию в трехмерную модель

  Команда ученых из Университета южной Калифорнии создала программу, которая разрешает создавать реалистичные трехмерные изображения лица по одной…

• Создана первая компьютерная модель живого организма

  Калифорнийские исследователи сравнительно не так давно сказали, ни большое количество ни мало, о настоящем прорыве в области так называемой…

• Создана полная модель коннектома дрозофилы

  Японским ученым в первый раз удалось создать полную модель нейрональных связей (коннектома) одного полушария мозга плодовой мухи дрозофилы (Drosophila…