Stranice predmeta

Značaj modelovanja i simulacije biofizičkih procesa (prednosti i nedostaci). Klasifikacija modela. Električni model jonskih kanala ćelijske membrane. GHK naponska jednačina. Uprošćeni električni model ćelijske membrane za sfernu ćeliju. Električni model Na–K pumpe. Električna otpornost aksona sa i bez mijelinskog omotača. Kapacitivnost aksona. Električnog modela aksona po modelu kabla (podužni parametri modela, naponska jednačina modela, analiza jednačine prostiranja signala, prostorna i vremenska konstanta, brzina prostiranja signala). Hodgkin–Huxley model (naponsko–zavisne provodnosti Na i K jonskih kanala, parametri modela i naponska jednačina Hodgkin–Huxley modela, analiza uticaja pojedinih parametara modela na prostiranje signala duž neurona). Fitzhugh–Nagumo model (izvođenje iz Hodgkin–Huxley modela, prednosti i nedostaci). Modelovanje protoka krvi prema analogiji kardiovaskularnog sistema sa električnim (periferni otpor, compliance i intertance, modelovanje srčanih zalistaka). Windkessel efekat. Windkessel električni modeli sa 2, 3 i 4 elementa (naponske jednačine modela, analitičko rešenje u sistolnoj i dijastolnoj fazi i analiza uticaja pojedinih parametara krvnog suda). Električni model kardiovaskularnog sistema. Model ventrikularne LVAD pumpe. Osnovne modelovanja respiratornog sistema. Karakteristike rasta tumora. Modelovanje rasta tumora po eksponencijalnom modelu. Strukturni model rasta tumorske populacije. Logistički i Gompertz–ov model rasta tumora. Funkcionalni model na bazi ćelijske kinetike. Modelovanje efekta terapije (hemioterapija, imunoterapija i anti–angiogenetska terapija) na rast tumora. Modelovanje i simulacija radio–frekvencijske i mikrotalasne ablacije tkiva kancera (3D analiza efekata terapije). Uvod u modelovanje farmakokinetike. Primena PBPK modela za predviđanje apsorpcije, distribucije, metabolizma i izlučivanja antibiotika i citostatika. Ograničenja PBPK modela.