Skip to main content
SUPERVISOR
Mohamadreza Salimpour,Mohsen Saghafian,Mahmud Ashrafizadeh
محمدرضا سلیم پور (استاد راهنما) محسن ثقفیان (استاد راهنما) محمود اشرفی زاده (استاد مشاور)
 
STUDENT
Zahra Nuri
زهرا نوری صادق آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Modeling of Tumor Growth Process and Angiogenesis by Hybrid Method
Mathematical modeling of tumor growth as modeling of other biological tissue is important Since these models enable us to predict and evalue the parameters that could not be measured easily. These parameters also play an important role in the process of tumor growth. Tumor induced angiogenesis is the bridge between benign and malignant tumor growth stage. In this process, growth and migration of endothelial cells build capillaries to supply the tomur with blood for it’s further growth. Regarding the importance of capillary formation and blood flow in angiogenesis, simulation of this phenomenon plays important role in tumor growth and cancer development studies. In this project a discrete model is used to simulate initial stage of avascular tumor growth and a discrete model which is capable of tracking each individual cell and define their path is invoked to model the angiogenesis. Then this structure is coupled with an adaptive model of sprouts spacing along the parent blood vessel at the beginning of the angiogenesis process. Then the tumor growth and angiogenesis are coupled by the change of micro environment including oxygen, tumor growth factor and fibronectin concentration. Finally the blood flow through the capillary structure (hemaetocrit and viscosity) is presented. Considering the parent vessel in different situations, tumor growth tread and also angiogenesis with monitoring the behavior of endothelial cells to tumor angiogenesis factor gradient and oxygen has been investigated. Parts of the tumor that are far from the parent vessels suffers cell deth and couldn’t continue cell cycle. The parts close to the main vessel, with the proliferation of the cells, begin to secrete an angiogenic agent and angiogenesis starts. Keywords: Computational modeling of the tumor, Angiogenesis, Hematocrit,Vascular tumor growth
اهمیت مدلسازی ریاضی پدیده‌ی رشد سرطان همانند سایر پدیده‌های بیولوژیکی از این جهت است که می‌توان با استفاده از این مدل‌ها بسیاری از پارامترهایی که قابل اندازه‌گیری نمی‌باشند و نقش مهمی در طی این فرآیند ایفا می‌کنند را پیش‌بینی و اندازه‌گیری نمود. رگزایی متاثر از تومور مرحله‌ی اصلی تبدیل یک تومور خوش‌خیم به بدخیم است. در این فرآیند، رشد و مهاجرت سلول‌های اندوتلیال زمینه ساز تشکیل مویرگ‌هایی هستند که با انتقال خون به تومور باعث رشد بیشتر آن می‌شوند. با توجه به اهمیت تشکیل مویرگ‌ها و جریان خون در رگزایی، شبیه‌سازی این پدیده اهمیت ویژه‌ای در تحقیقات مرتبط با رشد تومور و گسترش سرطان دارد. در این پروژه برای شبیه‌سازی رشد تومور از یک مدل گسسته و نیز برای مرحله‌ی رگزایی از یک مدل گسسته که می‌تواند تک تک سلول‌ها را دنبال کرده و مسیر حرکت آن‌ها را تشخیص دهد استفاده شده است. این ساختار با یک مدل وفقی مکان‌یابی جوانه‌های عروقی در طول رگ اصلی در ابتدای فرآیند رگزایی ترکیب شده است. سپس مراحل رشد تومور و رگزایی به وسیله‌ی تغییرات محیط میکرو شامل غلظت اکسیژن، فاکتور رگزایی و فایبرونکتین با هم ترکیب شده‌اند و در نهایت جریان خون (توزیع هماتوکریت و ویسکوزیته) درون شبکه رگی بررسی شده است. با درنظر گرفتن رگ مادر در موقعیت‌های مختلف، اثر نحوه‌ی رشد تومور و نیز نحوه‌ی رگزایی و واکنش سلول‌های اندوتلیال به گرادیان عامل نورگزا و اکسیژن بررسی می‌شود. مشاهده می‌شود که قسمت‌هایی از تومور که از رگ مادر فاصله دارد، دچار مرگ سلولی می‌شود و دیگر قادر به ادامه‌ی چرخه‌ی سلولی نمی‌باشد. بخش‌های نزدیک به رگ اصلی شروع به تکثیر سلولی به علت دریافت اکسیژن کافی کرده و نواحی دورتر شروع به تولید عامل رگزایی می‌کنند و درنتیجه نورگزایی آغاز می‌شود. کلمات کلیدی : مدلسازی محاسباتی تومور، رگزایی، هماتوکریت، رشد عروقی تومور

ارتقاء امنیت وب با وف بومی