Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of delay differential equations modelling tumor growth with angiogenesis

Szlenk Maja, Bodnar Marek

Mathematica Applicanda

|

2019

|

Vol. 47, no. 2

207--217

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.

2

Zaawansowane algorytmy analizy zdjęć mikroskopowych - wybrane zagadnienia

Misztal Krzysztof

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2019

|

nr 4

48--49

3

Mathematical model of endothelial cell proliferation and maturation

Bajger P., Bodzioch M.

Mathematica Applicanda

|

2018

|

Vol. 46, no. 1

3--12

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.

4

Effect of micro-cracks on the angiogenesis and osteophyte development in degenerative joint disease

Bednarczyk E., Lekszycki T., Glinkowski W.

Computer Assisted Methods in Engineering and Science

|

2017

|

Vol. 24, no. 3

149--156

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.

5

Szkła aktywne biologicznie

Banach M., Butlak L.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2014

|

nr 5-6

68--70

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.

6

Metodyka projektowania mikroaparatów lab-on-a-chip do badań przepływów w naczyniach włosowatych guzów nowotworowych

Szafran R.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 5

477--478

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.

7

Czynnik wzrostu śródbłonka naczyń (VEGF) jako marker progresji choroby nowowotworowej - przegląd doniesień

Flak B., Wawrzyniec K., Kwiatek S., Kawczyk-Krupka A., Czuba Z., Sieroń-Stołtny K., Sieroń A.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2013

|

Vol. 19, nr 4

205--209

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.

8

Wyznaczanie długości nowych naczyń, powstałych w procesie angiogenezy, metodą dwuwymiarowych filtrów dopasowanych

Pająk R.

Elektronizacja : podzespoły i zastosowania elektroniki

|

2003

|

Vol. 23, nr 3

24-26

PL

Zaprezentowane rozwiązanie ma być pomocne w procesie w pełni zautomatyzowanego wyznaczania długości nowo powstałych w procesie angiogenezy naczyń krwionośnych. Stanowi ono złożenie wczesniej znanych i używanych do różnych zastosowań metod cyfrowego przetwarzania obrazu oraz własnych pomysłów autora. Podstawę działania całego systemu stanowi filtracja oparta na metodzie dwuwymiarowych filtrów dopasowanych.

EN

The complex algorithm for estimating the lenght of blood vessels newly created in angiogenesis process has been presented. Filtering method using two-dimensional matched filter is a fundamental process in presented algorithm. For proper extraction of blood vessel network more image processing techniques have been used including binarization, skeletonization and developed by author methods for cleaning vessel network obtained in this processes and for removing vessels false detected in previous steps.