Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 12

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  angiogenesis
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Analysis of delay differential equations modelling tumor growth with angiogenesis
EN
Angiogenesis is a crucial process for the survival of cancer cells. Due to the rapid growth of the tumor, blood vessels delivering oxygen become insufficient, which leads to hypoxic regions inside the tumor and therefore death of the cells. Cancer cells deal with this problem by stimulating the growth of new vessels, thus providing the necessary amount of oxygen. The understanding of this process allowed to develop antiangiogenic therapy, which attack tumor vasculature instead of the cells themselves. It is believed that an effective treatment combines antiangiogenic factors with radio- and chemotherapy. Our aim is to construct a mathematical model describing this process, which would further allow to select an optimal dosage. In this paper we propose a delay differential model of tumor growth and perform its preliminary analysis. We then introduce a method, which enables further study of this model. The results are illustrated by numerical simulations.
PL
Angiogeneza jest procesem szczególnie istotnym w przypadku komórek nowotworowych. Na skutek gwałtownego wzrostu objętości guza, naczynia krwionośne zaopatrujące nowotwór stają się niewystarczające. Powoduje to tworzenie się niedotlenionych obszarów wewnątrz guza, a w konsekwencji obumarcie komórek. Komórki rakowe przeciwdziałają temu problemowi, stymulując rozrost nowych naczyń krwionośnych i zapewniając tym samym dopływ tlenu. Poznanie tego procesu pozwoliło na opracowanie terapii antyangiogenicznej, atakującej naczynia zaopatrujące nowotwór zamiast samych komórek. W tym artykule proponujemy model różniczkowy z opóźnieniem opisujący wzrost guza, uwzględniający proces angiogenezy. Przeprowadzamy jego wstępną analizę oraz formułujemy kilka wniosków dot. stabilności rozwiązań. Numerycznie symulacje ilustrują uzyskane wyniki.
3
Content available remote Mathematical model of endothelial cell proliferation and maturation
EN
Blood vessel sprouting (angiogenesis) is one of the hallmarks of cancer. Better quantitative understanding of this process would allow more effective antiangiogenic therapies to be developed. It has been hypothesised that not only the number of endothelial cells, but also the quality of the vasculature play an important role in how chemo- and radiotherapies are delivered to tumour site. Hence in this study a minimally-parametrised mathematical model of endothelial cell proliferation and maturation is developed. Endothelial cells are subdivided into two compartments – mature and immature (or proliferating). The cells are assumed to undergo a self-mediated maturation, while loss of blood vessel quality is mediated by an external growth factor (here VEGF). The model is fitted to experimental data. The model shows how inhibition of VEGF results in better quality vasculature and slower proliferation.
PL
Angiogeneza jest jedną z cech charakterystycznych raka. Lepsze ilościowe zrozumienie tego procesu pozwoliłoby na opracowanie skuteczniejszych terapii antyangiogennych. Postawiono hipotezę, że nie tylko liczba komórek śródbłonka, ale także jakość układu naczyniowego, odgrywa ważną rolę w sposobie, w jaki chemio- i radioterapie są dostarczane do guza. W związku z tym rozważamy minimalnie sparametryzowany matematyczny model proliferacji i dojrzewania komórek śródbłonka. Komórki śródbłonka dzielą się na dwa rodzaje — dojrzałe i niedojrzałe (lub proliferujące). Zakłada się, że komórki ulegają samoistnemu dojrzewaniu, podczas gdy utracie jakości naczyń krwionośnych pośredniczy zewnętrzny czynnik wzrostu (tutaj VEGF). Rozważany model został dopasowany do danych eksperymentalnych. Pokazuje on, w jaki sposób hamowanie VEGF prowadzi do lepszej jakości układu naczyniowego i wolniejszej proliferacji.
EN
Osteoarthritis, one of the most common types of arthritis, is characterized by the development of osteophytes. The main cause of joint degeneration is mechanical loading, but there are also several other factors that influence the development of osteophytes. In order to formulate a mathematical model of bone spurs’ development we have selected the most important factors, such as angiogenesis, micro-damage of the tissue structure and cell signaling. The proposed system of integro-differential equations describes the degenerative changes in the joint. Numerical calculations were implemented into the COMSOL Multiphysics software and the obtained results thus reflect relationships between certain parameters and variables. Additionally, the results correspond with those obtained from medical observations.
EN
This paper is devoted to modelling and investigation of the effects of mechanical loading, blood vessels development and tissue microstructure in osteoarthritis (OA) – a degenerative joint disease. OA is one of the most common diseases affecting the population, and therefore it is a social and medical problem of utmost importance. It predominantly affects the elderly but also sportsmen, obese people and those with curvature of the spine. Although the phenomenon of OA is not yet fully understood, it is commonly accepted that mechanical aspects are crucial in its evolution [1, 2]. Mechanical overloading leads to chondrocytes apoptosis which increases generation of vascular endothelial growth factors [3] then expansion of angiogenesis and osteophyte onset. A properly formulated mathematical model of cartilage degeneration and osteophytes development can significantly help in understanding the complexity of this process. The presented model reflects the most important aspects of the interactions between mechanical and biological factors, crucial for the phenomenon of OA.
PL
Wraz ze wzrastającą liczbą wykonywanych zabiegów operacyjnych rośnie zapotrzebowanie na nowe materiały implantacyjne, które mogłyby być wykorzystane zarówno w chirurgii, jak i w stomatologii. Dlatego tak ważny w ostatnich latach staje się rozwój technologii biomateriałów [2]. W artykule została poruszona kwestia m.in. szkieł bioaktywnych, krzemianowych i boranowych oraz ich zastosowania.
EN
The growing number of surgical procedures performed increases the demand for new implant materials that could be used both in surgery and in dentistry. That is why the development of technologies of biomaterials is so important in recent years [2]. The article addresses, among others, the matter of bioactive, silicate and borate glass and their application.
PL
Praca prezentuje nowy sposób projektowania mikrourządzeń lab on a chip (LOC) do zastosowań w biotechnologii i medycynie. Umożliwia on odwzorowanie dowolnie wybranej struktury naczyniowej, niezależnie od narządu, nowotworu, czy nawet organizmu. W ramach badań opracowano projekt i metodę fabrykacji mikrosystemu symulującego sieć naczyń włosowatych powstających podczas angiogenezy nowotworowej. Opracowano pełną metodykę fabrykacji i łączenia elementów urządzenia.
EN
The paper presents a new method for the designing of lab-on-a-chip (LOC) microdevices for biotechnology and medicine applications. It makes possible to reproduce the vascular structure, regardless of the organ, tumor or even the body. Methods for designing and fabrication of microsystems for microflow investigations in the network of capillary vessels of cancer tumor were developed. The complete methodology for fabrication and joining of the system is presented.
PL
Angiogeneza zwana również neowaskularyzacją jest wieloetapowym procesem tworzenia nowych naczyń krwionośnych w miejscu już istniejących, regulowanym przez czynniki pobudzające (proangiogenne) oraz hamujące (antyangiogenne). Nowotworzenie naczyń zachodzi w procesach fizjologicznych oraz w stanach patologicznych organizmu. W wyniku zaburzenia równowagi między czynnikami proangiogennymi, aktywującymi proces tworzenia nowych naczyń a czynnikami hamującymi (antyangiogennymi) dochodzi do przewagi aktywacji czynników angiogennych oraz nadmiernej angiogenezy, co sprzyja rozwojowi guza nowotworowego. W wyniku niedotlenienia (hipoksji) tkanki dochodzi do aktywacji czynników angiogennych, w tym przede wszystkim czynnika odgrywającego kluczową rolę w progresji nowotworowej – VEGF (ang. Vascular Endothelial Growth Factor). VEGF jest białkiem uważanym za główny czynnik odpowiedzialny za proces angiogenezy oraz wzrost przepuszczalności naczyń krwionośnych; nazywany jest również czynnikiem przepuszczalności naczyniowej. Najważniejszym czynnikiem indukującym proces angiogenezy oraz wydzielanie czynnika VEGF przez komórki nowotworowe jest niedotlenienie (hipoksja) panujące w mikrośrodowisku guza. VEGF jest złym czynnikiem prognostycznym odpowiadającym za progresję oraz aktywację tworzenia przerzutów wielu guzów litych. Zmniejszenie wydzielania czynnika VEGF ma istotne znaczenie w zahamowaniu procesu angiogenezy, a także potencjału metastatycznego komórek nowotworowych, które wcześniej nie uległy zniszczeniu na drodze apoptozy lub nekrozy.
EN
Angiogenesis, also called neovascularization is a multistep process of forming new blood vessels and it is regulated by stimulating factors (proangiogenic) and inhibitors (anti-angiogenenic). Neovascularization occurs in physiological processes and in pathological states of the organism. As a result of an imbalance between proangiogenic factors activating the process of creating new blood vessels and inhibitors (anti-angiogenic) comes to lead the activation of angiogenic factors and excessive angiogenesis, which promotes tumor growth. As a result of hypoxia an activation of tissue angiogenic factors occurs, including, in particular, the key factor in tumor progression - VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor). VEGF is a protein considered to be the main factor responsible for process of angiogenesis and an increased vascular permeability’ It is also known as a vascular permeability factor. The most important factor that induces angiogenesis and VEGF secretion by cancer cells is hypoxia in the tumor microenvironment. VEGF is a poor prognostic factor responsible for the progression and metastasis activation of many solid tumors. Decreased levels of VEGF is important in the inhibition of angiogenesis and metastatic potential of tumor cells that have not been destroyed by apoptosis or necrosis.
9
Content available GPU enhanced simulation of angiogenesis
EN
In the paper we present the use of graphic processor units to accelerate the most time-consuming stages of a simulation of angiogenesis and tumor growth. By the use of advanced CUDA mechanisms such as shared memory, textures and atomic operations, we managed to speed up the CUDA kernels by a factor of 57x. However, in our simulation we used the GPU as a co-processor and data from CPU was copied back and forth in each phase. It decreased the speedup of rewritten stages by 40%. We showed that the performance of the entire simulation can be improved by a factor of 10 up to 20.
EN
Magnetic resonance imaging study is currently the reference method for the detection and diagnosis of the central nervous system tumors. A large number of tumors, especially high-grade, has a higher water content in the cells, which results in prolongation of MRI T1 and T2 what appearance as increased signal intensity in in T2-weighted images and the reduction in T1-weighted images. MRI can be performed with administration of contrast agent, which shortens T1 and increases signal on T1-weighted sequences. This allows to identify areas of increased angiogenesis), which is the exponent of the cancer malignancy degree and its biological activity. Obtained MRI images are analyzed and evaluated by a radiologist and a clinician. Most of the time it is the "by the eye" analysis, which is based on the MRI image evaluation by the generally accepted radiological standards. However, this method is relatively inaccurate. which in turn can bring to the wrong diagnosis of the disease and implementation or even lack of implementation of appropriate treatment. More and more researches are conducted in this area, but developed methods are usually very complicated and difficult to carry out by the "layman" which is the clinician. That is why the attempt is made, to develop a simple and clear algorithm for MRI image analysis in patients with the central nervous system tumors, allowing for quick and objective evaluation of magnetic resonance imaging study.
PL
Badanie metodą rezonansu magnetycznego jest aktualnie metodą referencyjną przy wykrywaniu i diagnozowaniu nowotworów centralnego układu nerwowego. Duża część nowotworów, zwłaszcza o wysokim stopniu złośliwości, charakteryzuje się większą zawartością wody w komórkach, co w badaniu MRI skutkuje wydłużeniem T1 i T2, uwidocznionym jako nasilenie sygnału w obrazach T2-zależnych oraz jego obniżeniem w obrazach T1-zależnych. MRI można przeprowadzić z podaniem środka kontrastowego, co powoduje skrócenie czasu T1 i podniesienie
EN
Recently, significant attention has been paid to the possibility of thwarting cancer progression by inhibition of neoangiogenesis (formation of new blood vessels) in growing tumors. Although general mechanisms of angiogenesis have been elucidated, virtually nothing is known about the effects of low doses of ionizing radiation on pro-angiogenic properties of endothelial cells. In the present study, we evaluated the effects of a low (0.2 Gy), intermediate (1 Gy), and high (4 Gy) doses of X-rays on a few angiogenesis-related parameters of isolated murine endothelial cells. We show here that 24 to 48 hours after irradiation with 0.2 Gy the cell proliferation was inhibited to a similar extent as after the exposure to 1 Gy. Also, adhesion of the 0.2 Gy-irradiated cells to both gelatin and MatrigelŽ was inhibited 24 hours post-exposure, whereas irradiation with 1 or 4 Gy resulted in the increased adhesion of the cells to these substrata. Similar effects were observed during the "wound" migration assay. Finally, 24 hours after exposure of the cells to 0.2 Gy of X-rays, the surface expression of the â3 integrin subunit was down-regulated, whereas irradiations with 1 and 4 Gy of X-rays resulted in the significantly elevated expression of this subunit. These results indicate that proliferating endothelial cells are sensitive in vitro to relatively low doses of ionizing radiation
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.