- إنضم
- 15/1/19
- المشاركات
- 63,914
- التفاعلات
- 181,276
أعلن مختبر أبحاث قيادة الجيش الأمريكي لتطوير القدرات القتالية للجيش الأمريكي يوم الخميس أن أبحاث الجيش هي الأولى في تطوير النماذج الحسابية باستخدام إجراء علم الأحياء الدقيقة الذي يمكن استخدامه لتحسين علاجات السرطان الجديدة وعلاج الجروح القتالية.
باستخدام هذه التقنية ، والمعروفة باسم electroporation ، يتم تطبيق مجال كهربائي على الخلايا من أجل زيادة نفاذية غشاء الخلية ، مما يسمح بإدخال المواد الكيميائية أو المخدرات أو الحمض النووي إلى الخلية. على سبيل المثال ، العلاج الكيميائي الكهربائي هو علاج السرطان المتطور الذي يستخدم electroporation كوسيلة لإيصال العلاج الكيميائي إلى الخلايا السرطانية.
طور البحث ، الذي موله الجيش الأمريكي وأجرى بواسطة باحثين من جامعة كاليفورنيا بسانتا باربرا وجامعة بوردو بفرنسا ، مقاربة حسابية لمحاكاة متوازية تمثل نموذجًا للتفاعل الكهربيولوجي المعقد على مقياس الأنسجة.
في السابق ، أجريت معظم الأبحاث على خلايا فردية ، وكل خلية تتصرف وفقًا لقواعد معينة.
"عندما تفكر في عدد كبير منهم معًا ، يعرض المجموع سلوكيات متماسكة جديدة" ، كما قالت بوريا ميستاني ، الباحثة في جامعة كاليفورنيا سان فرانسيسكو. "هذه الظاهرة الناشئة هي أمر حاسم لتطوير نظريات فعالة على نطاق الأنسجة - السلوكيات الجديدة التي تنشأ من اقتران العديد من العناصر الفردية."
يتم تمويل هذا البحث الجديد ، الذي تم نشره في مجلة الفيزياء الحاسوبية ، من قبل مختبر أبحاث الجيش التابع لقيادة تطوير القدرات القتالية بالولايات المتحدة ، ومختبر أبحاث الشركات التابع للجيش والمعروف باسم ARL ، من خلال مكتب أبحاث الجيش التابع له.
وقال الدكتور جوزيف مايرز ، رئيس قسم العلوم الرياضية في مكتب أبحاث الجيش: "الأبحاث الرياضية تمكننا من دراسة التأثيرات الكهربيولوجية للخلايا من أجل تطوير استراتيجيات جديدة لمكافحة السرطان". "سيمكن هذا البحث الجديد من إجراء تجارب افتراضية أكثر دقة وقدرة على تطور الخلايا وعلاجها ، سواء كانت سرطانية أو صحية ، وذلك استجابة لمجموعة متنوعة من الأدوية المرشحة".
قال الباحثون إن أحد العناصر الحاسمة في جعل ذلك ممكنًا هو تطوير خوارزميات حسابية متقدمة.
وقال فريدريك غيبو ، عضو هيئة التدريس في قسم الهندسة الميكانيكية وعلوم الكمبيوتر في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو: "هناك الكثير من الرياضيات التي تدخل في تصميم الخوارزميات التي يمكنها النظر في عشرات الآلاف من الخلايا التي تم حلها جيدًا".
باستخدام هذه التقنية ، والمعروفة باسم electroporation ، يتم تطبيق مجال كهربائي على الخلايا من أجل زيادة نفاذية غشاء الخلية ، مما يسمح بإدخال المواد الكيميائية أو المخدرات أو الحمض النووي إلى الخلية. على سبيل المثال ، العلاج الكيميائي الكهربائي هو علاج السرطان المتطور الذي يستخدم electroporation كوسيلة لإيصال العلاج الكيميائي إلى الخلايا السرطانية.
طور البحث ، الذي موله الجيش الأمريكي وأجرى بواسطة باحثين من جامعة كاليفورنيا بسانتا باربرا وجامعة بوردو بفرنسا ، مقاربة حسابية لمحاكاة متوازية تمثل نموذجًا للتفاعل الكهربيولوجي المعقد على مقياس الأنسجة.
في السابق ، أجريت معظم الأبحاث على خلايا فردية ، وكل خلية تتصرف وفقًا لقواعد معينة.
"عندما تفكر في عدد كبير منهم معًا ، يعرض المجموع سلوكيات متماسكة جديدة" ، كما قالت بوريا ميستاني ، الباحثة في جامعة كاليفورنيا سان فرانسيسكو. "هذه الظاهرة الناشئة هي أمر حاسم لتطوير نظريات فعالة على نطاق الأنسجة - السلوكيات الجديدة التي تنشأ من اقتران العديد من العناصر الفردية."
يتم تمويل هذا البحث الجديد ، الذي تم نشره في مجلة الفيزياء الحاسوبية ، من قبل مختبر أبحاث الجيش التابع لقيادة تطوير القدرات القتالية بالولايات المتحدة ، ومختبر أبحاث الشركات التابع للجيش والمعروف باسم ARL ، من خلال مكتب أبحاث الجيش التابع له.
وقال الدكتور جوزيف مايرز ، رئيس قسم العلوم الرياضية في مكتب أبحاث الجيش: "الأبحاث الرياضية تمكننا من دراسة التأثيرات الكهربيولوجية للخلايا من أجل تطوير استراتيجيات جديدة لمكافحة السرطان". "سيمكن هذا البحث الجديد من إجراء تجارب افتراضية أكثر دقة وقدرة على تطور الخلايا وعلاجها ، سواء كانت سرطانية أو صحية ، وذلك استجابة لمجموعة متنوعة من الأدوية المرشحة".
قال الباحثون إن أحد العناصر الحاسمة في جعل ذلك ممكنًا هو تطوير خوارزميات حسابية متقدمة.
وقال فريدريك غيبو ، عضو هيئة التدريس في قسم الهندسة الميكانيكية وعلوم الكمبيوتر في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو: "هناك الكثير من الرياضيات التي تدخل في تصميم الخوارزميات التي يمكنها النظر في عشرات الآلاف من الخلايا التي تم حلها جيدًا".
