Patrones de red anisotrópicos en modelos de quimiotaxis cinética y difusiva
Autores: Thiessen, Ryan; Hillen, Thomas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Patrones de red anisotrópicos en modelos de quimiotaxis cinética y difusiva
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Formación de redes
Células endoteliales
Modelo matemático
Quimiotaxis
Anisotrópico
Formación de patrones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Para este trabajo, estamos interesados en la formación de redes de células endoteliales. Las células endoteliales distribuidas aleatoriamente convergen para crear un sistema vascular. Para desarrollar un modelo matemático, hacemos suposiciones sobre el movimiento celular individual, lo que conduce a un modelo de salto de velocidad con quimiotaxis. Utilizamos argumentos de escala para derivar un modelo de quimiotaxis anisotrópico a nivel de población. Para este modelo macroscópico, desarrollamos un nuevo solucionador numérico e investigamos la formación de patrones tipo red. Nuestro modelo es capaz de reproducir experimentos sobre la formación de redes realizados por Serini et al. Además, para nuestra sorpresa, encontramos nuevos patrones espaciales en forma de cruces debido a señales competitivas, una dirección dada por la anisotropía del tejido versus una dirección diferente debida a la quimiotaxis. Un análisis completo de estos nuevos patrones se deja para trabajos futuros.
Descripción
Para este trabajo, estamos interesados en la formación de redes de células endoteliales. Las células endoteliales distribuidas aleatoriamente convergen para crear un sistema vascular. Para desarrollar un modelo matemático, hacemos suposiciones sobre el movimiento celular individual, lo que conduce a un modelo de salto de velocidad con quimiotaxis. Utilizamos argumentos de escala para derivar un modelo de quimiotaxis anisotrópico a nivel de población. Para este modelo macroscópico, desarrollamos un nuevo solucionador numérico e investigamos la formación de patrones tipo red. Nuestro modelo es capaz de reproducir experimentos sobre la formación de redes realizados por Serini et al. Además, para nuestra sorpresa, encontramos nuevos patrones espaciales en forma de cruces debido a señales competitivas, una dirección dada por la anisotropía del tejido versus una dirección diferente debida a la quimiotaxis. Un análisis completo de estos nuevos patrones se deja para trabajos futuros.