محاكاة الخلية البشرية

Authors

  • ميساء أبوقاسم
  • زهير الشهابي
  • فراس صالح

Abstract

في نموذجنا الخليوي المسمى SYRIA تم تطوير نموذج لمحاكاة عمل خلية عضلية قلبية بطينية باعتبارها مثالاً عن محاكاة الخلية البشرية، وذلك بالاعتماد على أحدث النماذج الرياضية للخلية القلبية، حيث اعتمدنا على  O'Hara (1) لنمذجة النشاط الكهربائي، واستتباب الشوارد الأساسية، والتقلص، كما تم اضافة تحسينات على هذا النموذج تمثلت في إضافة دور قنوات البوتاسيوم KATP، وقنوات شوارد الكلور، وقنوات تنظيم الحجم، وذلك بالاعتماد على نموذج  Kyoto (2)، كما تم إضافة قنوات تنظيم واستتباب PH بالاعتماد على نموذج Leem (3)، وتم ربط النماذج السابقة مع نموذج للمتقدرة بالاعتماد على Kembro (4)، إذاً النموذج SYRIA  الذي طورناه يعتمد على دمج وتحسين أهم النماذج المعروفة في بنية هرمية تسهل الفهم والمراقبة واعادة الاستخدام مع إضافة نماذج لاختبار العقاقير وبعض المؤثرات الخارجية، وتمت عملية البرمجة باستخدام كتل Blocks لتوابع  M-file وS-function ضمن الأداة  Simulink. وبمقارنة النتائج التي حصلنا عليها من عملية المحاكاة مع النتائج المخبرية، لوحظ أن المحاكاة الحاسوبية أعطت نتائج  ضمن المجال الفيزيولوجي الطبيعي.

In this paper, we present a state-of-art model, we call SYRIA, to simulate the activity of ventricular myocardial cell  as an example of  simulating a human cell, in which we use  the latest mathematical models of cardiac cell. We rely on O'Hara (1) for modeling electrical activity, ions hemostasis, and contracting. Our presented model takes into consideration the role of potassium channels KATP, chloride channels, volume regulation channels based on the Kyoto model (2), PH regulation channels based on Leem model (3). The previous models have been linked to a Mitochondrial model  based on Kembro (4). The SYRIA model is based on the integration and improvement of the best known models in a hierarchical structure that facilitates understanding, monitoring and reuse,  we also present models for testing drugs and some external influences. The programming process is done using blocks of M-file and S-function in Simulink.

By comparing the results obtained from the simulation with the laboratory results, we observe that computer simulations give results within the normal physiological range.

Downloads

Published

2018-11-06

How to Cite

1.
أبوقاسم م, الشهابي ز, صالح ف. محاكاة الخلية البشرية. Tuj-eng [Internet]. 2018Nov.6 [cited 2024Dec.23];40(3). Available from: https://journal.tishreen.edu.sy/index.php/engscnc/article/view/4503

Issue

Vol. 40 No. 3 (2018): العلوم الهندسية

Section

Articles

License

Copyright (c) 2018 ttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

The authors retain the copyright and grant the right to publish in the magazine for the first time with the transfer of the commercial right to Tishreen University Journal for Research and Scientific Studies - Engineering Sciences Series

 Under a CC BY- NC-SA 04 license that allows others to share the work with of the work's authorship and initial publication in this journal. Authors can use a copy of their articles in their scientific activity, and on their scientific websites, provided that the place of publication is indicted in  Tishreen University Journal for Research and Scientific Studies - Engineering Sciences Series   .  The Readers have the right to send, print and subscribe to the initial version of the article, and the title of  Tishreen University Journal for Research and Scientific Studies - Engineering Sciences Series     Publisher

journal uses a CC BY-NC-SA license which mean

You are free to:

  • Adapt — remix, transform, and build upon the material
  •  
  • The licensor cannot revoke these freedoms as long as you follow the license terms.

 

  • Attribution — You must give appropriate credit, provide a link to the license, and indicate if changes were made. You may do so in any reasonable manner, but not in any way that suggests the licensor endorses you or your use.
  • NonCommercial — You may not use the material for commercial purposes.
  • ShareAlike — If you remix, transform, or build upon the material, you must distribute your contributions under the same license as the original.
  • No additional restrictions — You may not apply legal terms or technological measures that legally restrict others from doing anything the license permits.