Сибирские ученые моделируют сердечно-сосудистую систему

Дата:

Математика помогает создать модели той или иной системы человеческого организма, чтобы потом «протестировать» на них лекарственные препараты. Специалисты из лаборатории биоинформатики Института вычислительных технологий СО РАН разрабатывают программное обеспечение для создания моделей организма человека и его частей, например, сердечно-сосудистой системы, сообщает издание «Наука в Сибири». Отмечается, что основной подход здесь — модульный: разные блоки, представляющие […]

Математика помогает создать модели той или иной системы человеческого организма, чтобы потом «протестировать» на них лекарственные препараты.

Специалисты из лаборатории биоинформатики Института вычислительных технологий СО РАН разрабатывают программное обеспечение для создания моделей организма человека и его частей, например, сердечно-сосудистой системы, сообщает издание «Наука в Сибири».

Отмечается, что основной подход здесь — модульный: разные блоки, представляющие сердце, венозную либо артериальную системы и т.д. объединяются в единую структуру аналогично большим программным комплексам. Для этого специалисты используют описанные в литературе модели, которые затем перерабатывают и объединяют. Эти модели заболевания основываются на уравнениях и алгоритмах, выводимых на основе экспериментальных количественных данных.

— Математическая модель каждой подсистемы в организме чаще всего представляет собой набор дифференциальных, реже — алгебраических уравнений, — рассказывает научный сотрудник ИВТ СО РАН кандидат физико-математических наук Илья Киселев. — Значения параметров берутся из уже существующих моделей или модифицируются для соответствия особенностям реального организма. Например, если надо повысить давление в сосудах (чтобы оно было как у гипертоника), можно увеличить значение жесткости их стенок либо сделать сосуд более узким, уменьшив определенный показатель. Однако очень редко, когда неясно направление работы, ученым приходится заниматься подбором параметров вручную.

Сейчас ученые ИВТ СО РАН по проекту, поддержанному грантом РФФИ, исследуют воздействие на «организм» различных препаратов — в частности, «Алискирена» для лечения артериальной гипертонии. Специалисты уже научились генерировать популяции таким образом, чтобы они соответствовали реальным по таким наблюдаемым показателям, как давление, объем крови и т.д.

— Мы работаем совместно с Институтом математики им. С. Л. Соболева СО РАН и Научно-исследовательским институтом физиологии и фундаментальной медицины, — добавляет Илья Киселев. — Медики предоставляют нам данные о пациентах, ИМ СО РАН разрабатывает модели сосудистого русла (сети), а мы объединяем ее с другими моделями — сердца, почки, вплоть до отдельных клеток. Организм описывается в разных масштабах: от целых органов до молекулярного уровня.

Сейчас ученые уже сгенерировали виртуальную популяцию на основе базы данных медицинских обследований и сопоставили модельные и реальные значения систолического и диастолического давления: как выяснилось, эти показатели хорошо предсказываются построенной учеными из ИВТ СО РАН моделью. Однако для пульсового давления таких результатов достичь не удалось, что парадоксально, так как оно характеризуется разницей между систолитическим и диастолитическим.

— Мы выбрали сердце и кровеносные сосуды, потому что это хорошо изученная система, для которой делают много моделей, но, несмотря на это, заболеваемость и смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в мире продолжает оставаться на первом месте, — заключает ученый. — Таким образом, нужны новые модели. Важность этого труда в том, что разрабатываемые нами модульные модели сердечно-сосудистой системы из нескольких частей могут открыть новые возможности по персонализации лечебных процессов. В мире есть похожие работы, но они появились буквально в последние несколько лет — сейчас в математическом моделировании это своего рода тренд. В любом случае, о подобных моделях и программных системах в России мне не известно.

Фото: издание «Наука в Сибири», автор- Илья Киселев

Рубрики : Наука

Регионы : Регион не задан

Теги :Теги не заданы

0
0

В Новосибирске проверяют новый способ персонализированного лечения артрита

В Новосибирске стартует проект, который может изменить подход к терапии ревматоидного артрита, псориатического артрита и спондилоартрита. Учёные НИИ клинической и экспериментальной лимфологии (филиал ИЦиГ СО РАН) впервые в России начнут длительное наблюдение за пациентами, чтобы выяснить, можно ли использовать врождённые лимфоидные клетки (ILC) как маркёр остаточного воспаления и мишень для новых препаратов.

Главная особенность новосибирского исследования — привязка данных о состоянии ILC к конкретным режимам таргетной терапии у реальных пациентов. Команда планирует брать анализы крови до начала лечения, во время него и после, а при возможности — и синовиальную жидкость из суставов. Это позволит проследить, как именно современные препараты (блокирующие отдельные цитокины или сигнальные пути) меняют качественный и количественный состав ILC-клеток.

Читать полностью

В новосибирском «Векторе» разработали новую мРНК-вакцину против гриппа

Ученые ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» разработали новую мРНК-вакцину против гриппа. В основе работы лежит применение современной платформы, позволяющей быстро адаптировать препарат под появляющиеся штаммы. Infopro54 ознакомился с патентной документацией.

Объясняя важность новой разработки, исследователи напоминают, что создание вакцин против сезонного гриппа осложняется высокой изменчивостью вирусов. Так, вирусы гриппа А и В обладают способностью в короткие сроки изменять свою генетическую и антигенную структуру.

Читать полностью

В Васюганском заповеднике Новосибирской области установили первую метеостанцию

В заповеднике «Васюганский», который расположен сразу в двух регионах Сибири — Томской и Новосибирской областях — появилась первая метеостанция. Измерительный комплекс предоставлен одним из ведущих институтов РАН, осуществляющим исследования в области климатических систем — ИМКЭС СО РАН. Об этом сообщила пресс-служба Росзаповедцентра Минприроды России.

— Оборудование будет не только измерять и накапливать данные традиционных метеопараметров, но и определять уровень болотных вод, а также температуру в приповерхностных слоях торфа, — пояснил заместитель директора по научной работе и государственному мониторингу заповедника «Васюганский» Михаил Здвижков.

Читать полностью

Новосибирский институт в третий раз пытается начать производство вакцины от оспы

Весной Новосибирский институт органической химии имени СО РАН (НИОХ СО РАН) рассчитывает закончить сертификацию «чистых помещений». Об этом сообщила директор института Елена Багрянская.

— Эти «чистые помещения» мы создали для производства субстанций лекарственных препаратов. Основной мотивацией был выпуск препарата против оспы, который мы разработали с научным центром «Вектор». Также у нас есть договор на производство субстанции для препарата разработанного ФГБУ «НИЦЭМ им. Н. Ф. Гамалеи». Кроме того, у нас было много обращений по анализу дженериков. Концентрация субстанции в них не всегда соответствует заявленной, — пояснила Багрянская.

Читать полностью

Предприятиям Новосибирска и институтам СО РАН рекомендуют теснее сотрудничать

В Новосибирской области решили системно «свести» промышленные предприятия региона с научными институтами. Директор НИОХ СО РАН Елена Багрянская отметила, что такое поручение дал губернатор Андрей Травников на последнем заседании научно-технологического совета.

— В ближайшее время соберутся директора промышленных предприятий, которые будут рассматривать проекты, присланные институтами СО РАН. Это серьёзный вопрос, требующий инвестирования. Например, Красноярск, другие регионы значительно превышают нас по выходу научных разработок в промышленность. Наши предприятия не очень активны. Предложения, которые они рассылали ранее, институты не заинтересовали, так что это вторая попытка, — отметила Багрянская.

Читать полностью

Новосибирские ученые придумали, как получить ценное сырье из ядовитого растения

Ученые Новосибирского института органической химии и Центрального сибирского ботанического сада СО РАН разработали технологию, которая позволяет в промышленных масштабах производить биомассу с высоким содержанием целастрола — ценного вещества, перспективного для фармацевтики и косметологии. В феврале 2026 года они получили патент на свое изобретение. Infopro54 ознакомился с патентной документацией.

Целастрол — природный тритерпеноид, который содержится в корнях растения Tripterygium wilfordii (триптеригиум Вильфорда). Это лиана из семейства бересклетовых, произрастающая в Восточной Азии: Китае, Японии, Корее. В экспериментах целастрол показал высокую эффективность при лечении широкого спектра заболеваний. Однако есть серьезная проблема: само растение ядовито.

Читать полностью
Баннер
Прямым текстом

Подпишитесь на новости
Подпишитесь на рассылку самых актуальных новостей.

Выражаю согласие на обработку персональных данных, указанных при заполнении формы подписки на рассылку новостей в соответствии с Политикой конфиденциальности и Согласием на обработку персональных данных.

Я согласен (согласна)

 
×
Поиск по автору:
×
Май 2026
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
×





    Выражаю согласие на обработку персональных данных, указанных при заполнении формы «Предложить новость» в соответствии с Политикой конфиденциальности и Согласием на обработку персональных данных.
    Я согласен (согласна)

    ×

    Эксклюзивный материал

    Материалы, отмеченные значком , являются эксклюзивными, то есть подготовлены на основе информации, полученной редакцией infopro54.ru. При цитировании, перепечатке ссылка на источник обязательна

    ×

      Участие в конференции бесплатно






      Формат участия:

      [yandex_captcha yandex_captcha-816]
      Отправляя сообщение, я принимаю условия соглашения об использовании персональных данных и соглашаюсь с Правилами сайта

      ×

        Участие в конференции бесплатно








        Отправляя сообщение, я принимаю условия соглашения об использовании персональных данных и соглашаюсь с Правилами сайта

        ×
        На нашем сайте используются файлы cookie. Продолжая пользоваться сайтом, Вы подтверждаете свое согласие на использование файлов cookie в соответствии с условиями их использования
        Понятно
        Политика конфиденциальности