Инженеры из Лондонского университета королевы Марии разработали самую точную в мире компьютерную симуляцию того, как красные кровяные тельца могут перемещаться по телу, чтобы помочь врачам лечить людей с серьезными проблемами кровообращения.
Эритроциты выполняют важную задачу по переносу кислорода по телу, но составляют менее половины общего объема крови – 45 процентов у мужчин и 40 процентов у женщин.
Понимание того, как поврежденные эритроциты могут взаимодействовать друг с другом или соседними с ними клетками, может быть полезно для понимания кровотока у пациентов, страдающих диабетом или перенесших операцию по устранению нарушений кровообращения, таких как стенты или искусственное сердце.
Моделирование, крупнейшее в своем роде, учитывает множество сил, действующих на красные кровяные тельца, когда они проходят через кровеносные сосуды, которые влияют на то, как клетки взаимодействуют и прилипают друг к другу. Данные, собранные для различных ситуаций потока в моделировании, очень близко совпадают с данными, полученными в ходе экспериментов.
Джон Уильямс, профессор вычислительной гидродинамики в Школе инженерии и материаловедения, сказал: "На данный момент трудно представить себе, как эритроциты перемещаются по телу, поскольку они очень маленькие и их трудно отследить через закрытые сосуды, такие как артерии и сердце. Наше исследование поможет медицинским работникам визуализировать движение, взаимодействие, деформацию и адгезию клеток в трех измерениях.
"Это может помочь врачам понять, какие части тела испытывают недостаток кислорода у пациентов, перенесших операцию на сердце, например."
Профессор Уильямс добавил: "Из-за огромного количества задействованных клеток нам сейчас нужны огромные ресурсы суперкомпьютера, чтобы провести моделирование потока как поврежденных, так и неповрежденных эритроцитов через стент для изучения воздействия на клетки."
Исследование опубликовано в Journal of Biomechanics.