مدل اتوماتای سلولی ترکیبی چند مقیاسه رشد تومور بدون رگ: اثر مواد غذایی و اسیدیته بر رشد تومور

سرطان پس از بیماری های قلبی و تصادفات، سومین عامل اصلی مرگ در ایران است. مدل های ریاضی و محاسباتی، کمک بزرگی به مطالعه پدیده های مرتبط با رشد سرطان می­کنند. این مدل­ها، حتی می توانند به بهبود درمان های فعلی و معرفی روش های درمانی جدید، منجر شوند. در این مقاله، با استفاده از مفهوم اتوماتای سلولی و با تکیه بر اثر  ریزمحیط اطراف تومور، مدلی چند مقیاسه از رشد سرطان معرفی شد. دو شبکه مربعی مجزا، شامل شبکه متابولیک و شبکه سلولی، در نظر گرفته شد. شبکه سلولی دارای چهار حالت سلولی سرطانی تکثیر شونده، سرطانی غیر تکثیر شونده، نکروتیک و سلول سالم می­باشد. تغییر حالت سلول ها و رشد تومور، در این شبکه انجام می شود. تولید، مصرف و انتشار مواد غذایی، شامل اکسیژن، گلوکز و مواد زائد، شامل اسید لاکتیک، در شبکه متابولیک انجام می شود. در این تحقیق، قوانین تغییر حالات هر سلول با استفاده از مدلی تصادفی و بر مبنای سطح غلظت مواد غذایی و زائد، تعیین شده است. در این مقاله، علاوه بر نمایش گرافیکی دو بعدی رشد تومور، پارامترهای کسر رشد و کسر نکروتیک، به عنوان خروجی های مدل، در نظر گرفته شده اند. تغییرات سطح مواد غذایی و زائد در شبکه متابولیک و اثر اسیدیته محیط بر رشد تومور، در این مقاله گزارش شده است. مدل پیشنهادی در این مقاله، با استفاده از داده­های تجربی in vivoاعتبار سنجی شده است. نتایج، حاکی از توانایی مدل برای شبیه سازی رشد تومور در شرایط خواسته شده می­باشد.

کلیدواژه ها:

رشد تومور ، مدل سازی چند مقیاسه ، اتوماتای سلولی ترکیبی ، ریزمحیط اطراف تومور