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PID2020-116141GB-I00

Financiado

DINAMICA DE SISTEMAS CELULARES CONTRACTILES GUIADA POR ADHESION INTERCELULAR

LA MAYORIA DE PROCESOS REGENERATIVOS Y DEL DESARROLLO EMBRIONARIO INVOLUCRAN, ADEMAS DE PROLIFERACION, LA REORGANIZACION DE LAS CELULAS, QUE ES DETERMINANTE PARA LA GEOMETRIA Y LA FUNCIONALIDAD DE LA ESTRUCTURA RESULTANTE EN ORGAN... ver más

01/01/2020

UPC

145K€

Presupuesto del proyecto: 145K€

Líder del proyecto

Universidad Politécnica de Cataluña No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 9

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2020-01-01

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Participantes

UPC

Lider

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Líder del proyecto

Universidad Politécnica de Cataluña

Total investigadores 9

Presupuesto del proyecto 145K€

Descripción del proyecto LA MAYORIA DE PROCESOS REGENERATIVOS Y DEL DESARROLLO EMBRIONARIO INVOLUCRAN, ADEMAS DE PROLIFERACION, LA REORGANIZACION DE LAS CELULAS, QUE ES DETERMINANTE PARA LA GEOMETRIA Y LA FUNCIONALIDAD DE LA ESTRUCTURA RESULTANTE EN ORGANOS Y ORGANISMOS, ESTA REORGANIZACION JUEGA UN PAPEL FUNDAMENTAL EN LA EVOLUCION DE LA FORMA A TRAVES DE PROCESOS DE INTERCALACION, EXTRUSION O DELAMINACION, LA REGULACION MECANICA VIENE CONTROLADA POR UN EQUILIBRIO ENTRE LA CONTRACTILIDAD Y LAS FUERZAS ADHESIVAS INTRACELULAR O CON LA MATRIZ EXTRACELULAR, EL ESTUDIO DE ESTAS FUERZAS Y SU REGULACION RESULTA ESENCIAL PARA COMPRENDER POR EJEMPLO LA MORFOGENESIS DE FORMACION DEL LUMEN, MITOSIS, CICATRIZACION, O TAMBIEN PARA PODER PREDECIR MALFORMACIONES O MIGRACION DE CARCINOMAS,EN EL PROYECTO DYNAD2 SE PROPONE DESARROLLAR UN MODELO DE VERTICES QUE INCORPORA LOS INGREDIENTES ESENCIALES PARA SIMULAR LA CONTRACTILIDAD Y LAS FUERZAS ADHESIVAS, Y EXPLOTAR ESTAS CAPACIDADES PARA EVALUAR Y CUANTIFICAR LOS MECANISMOS EN PROCESOS BIOLOGICOS DE REFERENCIA, SE ESTUDIAN NUMERICA Y EXPERIMENTALMENTE PROBLEMAS BASICOS COMO EL CONTACTO ENTRE DOS Y TRES CELULAS, EXTRUSION EN MONOCAPAS, INTERCALACION CELULAR EN CICATRIZADO, Y FORMACION DEL LUMEN, A PESAR DE LA APARENTE DIVERSIDAD, ESTOS PROCESOS TIENEN EN COMUN LA REGULACION DE LA FORMA POR CONTRIBUCIONES MECANICAS DE ADHESION Y CONTRACTILIDAD,DEBIDO A LA PRESENCIA DE DEFORMACION E INTERCALACIONES EN DIVERSAS DIRECCIONES, EL MODELO PROPUESTO PONE ESPECIAL HINCAPIE EN LA ROBUSTEZ DE LOS ALGORITMOS PARA LA SIMULACION DE LOS CAMBIOS DE CONECTIVIDAD CELULAR SIN RENUNCIAR AL EQUILIBRIO MECANICO EN LOS VERTICES, SE EMPLEA PARA ELLO UNA TRIANGULACION DEL CONTORNO CELULAR (RED DE VERTICES), Y DE UNA RED DUAL DE NODOS QUE REPRESENTA LOS CENTROS CELULARES QUE INDICA LOS CONTACTOS INTERCELULARES, ESTA TECNICA PERMITE SIMULAR CAMBIOS DE TOPOLOGIA EN DIRECCIONES ARBITRARIAS, EN LA PRACTICA, Y TAL COMO SE OBSERVA IN VIVO, LOS CAMBIOS DE CONECTIVIDAD SON ANISOTROPOS Y OCURREN EN DETERMINADAS DIRECCIONES SEGUN CORRESPONDAN A INTERCALACIONES EN CELULAS EPITELIALES, EXTRUSIONES O DELAMINACION, EN DYNAD2 SE ESTUDIARA ESTA ANISOTROPIA,EL EQUILIBRIO EN EL CORTEX CELULAR SE DEFINE EN DYNAD2 A PARTIR DE CONTRIBUCIONES ENERGETICAS ASOCIADAS A LA PRESION INTERNA, RIGIDEZ A FLEXION, Y CONTRACTILIDAD DE LA SUPERFICIE, ESTA DEFINE A SU VEZ LA ADHESIVIDAD O LA FRICCION CON OTRAS CELULAS, EL SUBSTRATO (MATRIZ EXTRACELULAR) O EL MEDIO EXTERNO, SE AÑADE UNA VISCOSIDAD INTERNA Y EXTERNA PARA REPRODUCIR LA RELAJACION Y TIEMPOS CARACTERISTICOS OBSERVADOS EN ENSAYOS EXPERIMENTALES, AL INCLUIR RETRASOS EN LA ADAPTACION VISCOSA, SE CAPTURAN LAS OSCILACIONES EN LAS DEFORMACIONES CELULARES, TAL Y COMO SE HA ESTUDIADO RECIENTEMENTE, CON EL MODELO PROPUESTO SE PRETENDEN EXPLICAR LAS INESTABILIDADES OBSERVADAS DURANTE DISTINTOS REGIMENES OSCILATORIOS, LA MODELIZACION PROPUESTA SE REALIZA DE FORMA ESTRECHA CON LA ADQUISICION Y VISUALIZACION DE LA GEOMETRIA CELULAR EN 3D Y 4D, ESTA HA TENIDO UNA MEJORA MUY NOTORIA EN LOS ULTIMOS AÑOS GRACIAS A TECNICAS RECIENTES EN MICROSCOPIA, ESTE PROYECTO AÑADE A LA CARACTERIZACION GEOMETRICA UN MODELO MECANICO QUE PUEDE EXPLICAR LA TRANSICION EN LOS CAMBIOS TOPOLOGICOS Y SU REGULACION, ESTA INFORMACION SOBRE LA MECANICA ES DE GRAN AYUDA PARA COMPLEMENTAR LOS ENSAYOS DE LABORATORIO Y REPRODUCIR, ENTRE OTROS, LA MORFOGENESIS EN ORGANOIDES O MALFORMACIONES, MECANOBIOLOGIA\MECANICA COMPUTACIONAL\ADHESION\EMBRIOGENESIS\TEJIDOS BIOLOGICOS\SIMULACION NUMERICA\REOLOGIA

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