В СКФУ разработана математическая модель, имитирующая заболевания сердца

.

Сердечные патологии можно будет спрогнозировать с помощью информационных технологий и результатов последних исследований автоволн в ячейке с магнитной жидкостью. К такому выводу пришли ученые Северо-Кавказского федерального университета.

Автоволны – это особый вид самоподдерживающихся нелинейных волн.

В Северо-Кавказском федеральном университете исследовали автоволновой процесс в магнитных жидкостях (их еще называют феррожидкостями). Они содержат магнитные наночастицы, а их свойства изменяются под действием электрического и магнитного полей.

Известно, что автоволновые процессы в организме человека, например в сердце и в электрохимической ячейке с магнитной жидкостью, описываются одинаковыми нелинейными дифференциальными уравнениями. Биологические среды, конечно, многократно сложнее физических, но вследствие универсальности законов распространения автоволн, можно использовать магнитную жидкость в качестве упрощенной модели для прогнозирования сердечных патологий.

Ученые СКФУ обнаружили, что автоволновой процесс визуально идентичен распространению спиральной волны в мышечных клетках сердца.

Эксперименты по изучению автоволн в тканях сердца уже проводятся российскими учеными, но такие исследования очень дороги и сложны в исполнении. В биосреде трудно менять параметры эксперимента, искусственно создавать препятствие для изучения огибания его волной. В ячейке с магнитной жидкостью сделать это проще, и этот процесс не требует больших денежных затрат.

Для моделирования и в биосреде, и в магнитной жидкости ученые используют одни и те же уравнения. Это позволит спроецировать результаты исследований ставропольских ученых на биологические объекты.

– Мы разработали математическую модель. Определили, какой физический параметр является активатором процесса, а какой ингибитором. Нашли время возбуждения автоволн и периода восстановления. Сейчас приступаем к компьютерной симуляции автоволновых процессов в феррожидкостях, – пояснил руководитель проекта доцент кафедры информационных систем и технологий СКФУ Владимир Чеканов.

Полученная учеными СКФУ модель позволит описывать процессы, происходящие в сердечной мышце, а в перспективе – и прогнозировать различные патологии.

На базе Института информационных технологий и телекоммуникаций СКФУ создана научная лаборатория. В ее работе участвуют ученые из Университета Рейн Майн (Германия) и Кубанского государственного университета. Исследования планируется завершить в течение одного-двух лет.

Управление по информации и связям с общественностью СКФУ.

Ставрополь, Северо-Кавказский федеральный университет, лечение сердечных патологий, исследования ставропольских ученых

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий. Это не займёт много времени.

1

Другие статьи в рубрике «Здоровье»

Другие статьи в рубрике «Наука и технологии»

Другие статьи в рубрике «Образование»

Другие статьи в рубрике «Ставрополь»

Другие статьи в рубрике «Я вам пишу»



Последние новости

Все новости