Un nuevo modelo de cómputo desarrollado por los investigadores de la universidad de la ciudad de Nueva York y de Yale da un retrato más sin obstrucción de la estructura y de los mecánicos de las células suaves, forma-cambiantes que podrían ofrecer una mejor comprensión del incremento del tumor cacerígeno, la herida que curaba, y el revelado embrionario.
Marque a D. Shattuck, profesor de la física en el instituto de Benjamin Levich de la universidad de la ciudad, y los investigadores en Yale desarrollaron el nuevo modelo de cómputo eficiente. Permite que las partículas simuladas desformen realista mientras que conserva el volumen durante acciones recíprocas con otras partículas. Sus resultados aparecen en la última edición de las cartas físicas de la revista.
Desarrollar simulaciones por ordenador de partículas, tales como granos de arena y rodamientos, es directo porque no desforman fácilmente. Hacer lo mismo para las células y otras partículas deformables es más difícil, y los modelos de cómputo que los investigadores utilizan actualmente no capturan exacto cómo las partículas suaves deforman.
El modelo de cómputo desarrollado por Shattuck y el principal investigador de Yale, Corey O'Hern, rastrea puntos en las superficies de células poligonales. Movimientos superficiales de cada punto independientemente, de acuerdo con sus alrededores y partículas vecinas, permitiendo que la forma de la partícula cambie. Está exigiendo más de cómputo que simulaciones actuales, pero necesario modelar correctamente la deformación de la partícula.
“Ahora tenemos un modelo de cómputo exacto eficiente para investigar cómo las partículas discretas, deformables cargan,” a Shattuck dijimos. También permite que los investigadores ajusten fácilmente acciones recíprocas de la célula-célula, considera el movimiento dirigido, y puede ser utilizado para ambo 2.o y sistemas 3D.
Un resultado inesperado del modelo muestra que las partículas deformables deben desviarse de una esfera por más el de 15% para llenar totalmente un espacio.
“En nuestro modelo nuevo, si no se aplica ninguna presión externa al sistema, las partículas son esféricas,” O'Hern dijo. “Mientras que se aumenta la presión, las partículas deforman, aumentando la fracción del espacio que ocupan. Cuando las partículas llenan totalmente el espacio, serán el 15% deformadas. Si es burbujas, gotitas, o células, es un resultado universal para la suavidad, sistemas de la partícula.”
Entre otros usos, esta tecnología puede dar a investigadores una nueva herramienta para examinar cómo los tumores cacerígenos se extienden por metástasis. “Podemos ahora crear los modelos realistas del empaque de células en tumores usando simulaciones por ordenador, y hacemos preguntas importantes por ejemplo si una célula en un tumor necesita cambiar su forma para llegar a ser más capaz del movimiento y para salir eventual del tumor.”