Математическое моделирование в биологии и медицине
| 12.03.26 12:00 | Азаров Иван Борисович (Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт вычислительной математики им. Г.И. Марчука Российской академии наук). Разработка подходов к стохастическому моделированию иммунных процессов. Представление кандидатской диссертации по специальности 1.5.8. Математическая биология, биоинформатика. Заседание состоится в ауд 727 ИВМ РАН, информация об онлайн трансляции появится перед началом семинара.
Аннотация. В настоящее время актуальным остаётся ряд задач, связанных с механистическим описанием и предсказанием эффективности иммунотерапевтических препаратов, направленных на борьбу с онкологическими заболеваниями. В отличие от достаточно прямолинейного и предсказуемого действия хемотерапевтических агентов ингибиторы иммунных контрольных точек могут вызывать обострения аутоиммунных процессов, а потому требуют глубокого понимания иммунных процессов, лежащих в основе иммуностимулирующего эффекта для персонализации схем лечения и используемых дозировок (Ahmed, M. et al. 2022). Т-клеточный иммунный ответ базируется на случайных контактах лимфоцитов и антиген-презентирующих ДК, и для описания соответствующих процессов удобным инструментом являются стохастические имитационные модели. В рамках диссертационной работы было исследовано формирование иммунного Т-клеточного ответа на основе математической модели Т-зоны лимфоузла. Так, в качестве имитационной модели взаимодействия Т-клеток с дендритными клетками использовалась АОМ Т-зоны лимфатического узла, обогащённая выводами автономной клеточной модели Поттса, сфокусировавшейся на детальном описании процесса движения Т-клеток внутри ЛУ. Крупномасштабная агентная модель ЛУ позволила собрать в рамках единого описания разнообразные экспериментальные данные, и продемонстрировать, что без хемотаксиса со стороны ДК формирование иммунного ответа невозможно. Однако, исходя из анализа эффективности сканирования клонального разнообразия, применение хемотаксиса ограничивается уже активированными Т-клетками. Агентная модель Т-зоны лимфоузла была расширена и адаптирована для механистического описания эффекта анти CTLA-4. Из всего набора гипотетических механизмов действия данного препарата были отобраны биологически-правдоподобные независимые механизмы действия. Численные эксперименты доказали необходимость задействования всех механизмов для воспроизведения реальных величин усиления иммунного ответа, а также выявили синергетический эффект при сочетании нескольких гипотез. Эмерджентным феноменом, выявленным в ходе расчётов, стало уменьшение специфичности усиливающегося иммунного ответа, на практике приводящее к увлечению вероятности возникновения аутоиммунных нежелательных явлений, наблюдаемых в клинической практике. Ссылка для подключения: |
| 03.03.26 12:00 |
Воропаева О.Ф. (д.ф.-м.н., ФИЦ ИВТ, Новосибирск). Математическое моделирование клеточных и молекулярных механизмов повреждения и гибели клеток в патогенезе дегенеративных заболеваний.
Аннотация. К дегенеративным относятся неинфекционные заболевания, сопровождающиеся дисбалансом процессов пролиферации и гибели клеток, накоплением в клетках патологических изменений, при которых происходит непрерывное ухудшение структуры и функционирования тканей или органов. В докладе представлен иерархический подход к математическому моделированию этих процессов, реализуемый в рамках классической теории динамических систем. Наиболее подробно обсуждается проблематика исследований в двух областях – ответ врожденной иммунной системы на локальное асептическое повреждение и функционирование системы биомаркеров дегенеративных заболеваний, участвующих в управлении судьбой клетки. Ссылка для подключения: Topic: Yuri Vassilevski’s Zoom Meeting Meeting ID: 834 5742 5836 |
| 23.01.26 16:00 (онлайн) | Цгоев Чермен Аланович (Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий). Математическое моделирование воспалительной фазы инфаркта миокарда. Представление диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 1.2.2. – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ Аннотация. Работа посвящена применению методологии математического моделирования и теории идентификации систем к численному исследованию биохимии некротического процесса на локализованных участках нежизнеспособного миокарда, возникших в результате ишемии (после нарушения кровоснабжения в одной или нескольких ветвях коронарных сосудов). Цель и задачи исследования связаны с разработкой математических моделей, вычислительных алгоритмов и их применением для комплексного исследования развития асептического воспаления –врожденной иммунной реакции на крупноочаговое повреждение миокарда, которая реализуется как одна из важнейших универсальных жизнеобеспечивающих программ, сформировавшаяся в живом организме в ходе эволюции. |
| 21.04.25 14:00 | Моисеев Вячеслав Иванович (доктор философских наук, профессор, заведующий кафедрой философии, биомедицинской этики и гуманитарных наук Российского университета медицины, г. Москва). О новом подходе к исчислению бесконечных и его возможных приложениях в биомедицине (иммунологии). В докладе предлагается к рассмотрению новое направление в математическом анализе, так называемый R-анализ (релятивистский анализ количества), в определённой мере развивающий на новом уровне идеи нестандартного анализа А.Робинсона. Так же, как и в последнем, в R-анализе используются понятия актуальных бесконечно малых и бесконечно больших величин. Но, в отличие от нестандартного анализа, предполагается, что бесконечные величины в некотором своём представлении могут обладать конечной величиной. Для обеспечения этой возможности используется понятие “количественная система” – своего рода аналог системы отсчёта в механике. Подобно тому как механическое движение может обладать разным видом в разных системах отсчёта, подобно этому количество и количественный процесс могут иметь как конечное, так и бесконечное своё представление в разных количественных системах. Процесс представления одних количественных система в других обеспечивает особый класс функций, так называемые R-функции, первые примеры которых и возникающие на их основе неархимедовы исчисления исследовались академиком В.Л.Рвачёвым и его коллегами. Предполагается, что структуры R-анализа могут иметь важное приложение в структуре и функциях биосистем, в том числе в иммунных процессах. Литература: Моисеев В.И. Основы R-анализа. – М.: Изд-во «Перо», 2025. – 320 с. |
| 09.04.24 15:00 | Рововой Э. (ассистент, Высшая школа передовых цифровых технологий, ПИШ «Цифровой инжиниринг», СПбПУ Петра Великого), Антонова О.В. (к.т.н., доцент, Высшая школа механики и процессов управления, Физико-механический институт, СПбПУ Петра Великого). Математическое моделирование основных этапов установки коронарных стентов из PLLA. Аннотация. В современной медицинской практике одним из наиболее эффективных способов лечения ишемической болезни сердца является процедура коронарного стентирования. Доклад посвящен результатам математического моделирования основных этапов установки коронарных стентов из PLLA (полимолочная кислота или поли-L-лактид). Будут представлены результаты анализа предварительного сжатия коронарного стента, механизма раскрытия баллона и раскрытия коронарного стента. |
| 22.03.24 15:00 | Пушин Д.М. (Национальный медицинский исследовательский центр гематологии). Математическое моделирование гидродинамической активации тромбоцитов в интенсивных течениях крови. (Аннотация) |
| 01.03.24 15:30 | Панова А.А. (МГТУ им. Н.Э. Баумана). Моделирование распространения вирусной инфекции в группе индивидов с учетом социального поведения. Представление диссертационной работы на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 1.2.2. – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ (Аннотация) |
| 30.01.24 15:00 | Чудновский Владимир Михайлович (д.б.н., к. ф.-м. н., в.н.с. ТОИ ДВО РАН, г.н.с. ИПМ ДВО РАН, г. Владивосток). Лазерный нагрев, лазерная кавитация, лазерная хирургия. В докладе обсуждается явление кавитации, инициированной непрерывным лазерным излучением умеренной мощности (1-10 Вт) применительно к медицине. Будут рассмотрены физические аспекты данного явления, а также хирургические технологии, обусловленные результатами численного моделирования лазерной кавитации в различных границах. |
| 26.04.23 16:30 | Лашин Сергей Александрович (к.б.н., ведущий научный сотрудник, и.о. заведующего сектором биоинформатики и информационных технологий в генетике, ИЦиГ СО РАН). Многоуровневые компьютерные модели эволюционных процессов. Представление диссертационной работы на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 1.2.2. – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ |
| 15.09.22 15:00 | Криворотько Ольга Игоревна (Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН). Математические модели эпидемиологии: идентифицируемость, регуляризация и программный комплекс. |
| 27.06.22 13:00 | Соколов Виктор Владимирович (ООО «Эм Энд Эс Десижанс»). Разработка методов моделирования системно-фармакологических процессов и их применение для оценки эффективности лечения сахарного диабета с помощью ингибиторов реабсорбции глюкозы. Представление кандидатской диссертации (аннотация). |
| 06.06.22 14:00 | Дрожжин Сергей Вячеславович (ВМК МГУ им. М.В. Ломоносова). Математические модели эволюции репликаторных систем. Представление кандидатской диссертации (аннотация). |
| 02.06.22 14:00 | Кристина Леон (РУДН). Математическое моделирование респираторных вирусных инфекций с учетом мутации вируса и цитокинового шторма. Представление кандидатской диссертации |
| 21.04.22 15:00 | Шарифуллина (Гологуш) Татьяна Сергеевна (аспирант ИГиЛ СО РАН, м.н.с. лаборатории дифференциальных уравнений). Математическое моделирование и оптимизация процесса эмболизации церебральной артериовенозной мальформации. Представление кандидатской диссертации (аннотация). |
| 12.04.22 16:00 | Валова (Янькова) Галина Сергеевна (аспирант ИГиЛ СО РАН, м.н.с. лаборатории дифференциальных уравнений). “Математическое моделирование гемоликвородинамики мозга в приложении к исследованию гидроцефалии”. Представление кандидатской диссертации (аннотация). |
| 09.12.21 14:00 | Ефремов Юрий Михайлович (Научный центр мирового уровня «Цифровой биодизайн и персонализированное здравоохранение», Сеченовский Университет Институт регенеративной медицины, Сеченовский Университет). “Цифровое моделирование in vitro исследований в разработке лекарственных средств для кардиологии”. |
| 19.10.21 12:00 | Евгений Александрович Метёлкин, Иван Владимирович Борисов (ИНСИСБИО). “Вычисление доверительных интервалов с помощью оптимизации с ограничениями: алгоритм и программный пакет для исследования практической идентифицируемости в Системной биологии”. |
| 25.11.20 13:00 | Mikhail Panteleev (Center for Theoretical Problems of Physico-Chemical Pharmacology RAS). Mechanisms of arterial thrombosis: insights from computer models https://zoom.us/j/92698076103?pwd=YThOcFBMMWx5MHNKLzhRVmdiT09uQT09 |
| 18.12.19 | Alexander Panfilov (Gent University). Non-linear waves and cardiac arrhythmias |
| 13.11.19 | Fuyou Liang (Shanghai University Jiao Tong, Sechenov University). Periodic assumption of blood flow in numerical simulation leads to underestimation of wall shear stress metrics in the carotid artery |
| 13.11.19 | Ricardo Ruiz Baier (Oxford University, Sechenov University). Mathematical models for mechano-chemical waves in developmental processes |
| 16.05.19 | Fuyou Liang (Shanghai University Jiao Tong, Sechenov University). About the choice of fluid dynamic modeling method in patient-specific numerical simulation of aortic blood flow |
| 18.04.19 | Ricardo Ruiz Baier (Oxford University, Sechenov University). PDE and numerical analysis of poroelasticity equations using total pressure |
| 30.10.18 | Francesco Migliavacca (Politecnico di Milano). Patient-specific Computational Modelling of Stented Coronary Arteries |
| 30.10.18 | Blanca Rodriguez (University of Oxford). Computatioinal Modelling for Drug Testing |
| 30.10.18 | Hao Gao (University of Glazgow). Image-based Computational Modelling of Personalized Medicine after Myocardial Infarction |
| 30.10.18 | Jordi Alastruey (King’s College London, Sechenov University). Arterial Blood Flow Modelling and Analysis Using Reduced-Order Models |
| 10.10.18 | Ricardo Ruiz Baier (Oxford University, Sechenov University). Modelling, PDE analysis, and numerical methods for cardiac electromechanics |
| 20.09.18 | Fuyou Liang (Shanghai University Jiao Tong, Sechenov University). Quantitative study of hepatic venous pressure gradient (HVPG) measurement by means of computational modeling of the hepatic circulation |
| 29.06.18 | Mohan Anand (Indian Institute of Technology Hyderabad). Mathematical modelling of coagulation and fibrin polymerization |
| 08.02.17 | С.И.Мухин (МГУ). Математическое моделирование согласованного течения крови и других жидкостей в организме человека |
| 22.12.16 | А.В.Беляев (МГУ, ФНКЦ ДГОИ им. Д.Рогачева). Кровь in silico: достижения, вызовы, перспективы |
| 16.11.16 | Г.А.Бочаров (ИВМ РАН). Математическое моделирование в иммунологии |
| 13.10.16 | Ю.В.Василевский (ИВМ РАН). Персонализированная оценка фракционированного резерва кровотока |