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PID2020-112796RB-C22

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MODELOS Y METODOS MATEMATICOS PARA APLICACIONES BIOMEDICAS

EL COMPORTAMIENTO COHERENTE DE LAS CELULAS U OTRAS ENTIDADES MICROSCOPICAS SUBYACE EN MUCHAS ENFERMEDADES DE GRAN INTERES EN BIOMEDICINA, POR EJEMPLO, CANCER, RETINOPATIAS O INFECCIONES BACTERIANAS. ENTENDER ESTA CONDUCTA COHERENT... ver más

01/01/2020

UC3M

68K€

Presupuesto del proyecto: 68K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 1335

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 1335

Presupuesto del proyecto 68K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto EL COMPORTAMIENTO COHERENTE DE LAS CELULAS U OTRAS ENTIDADES MICROSCOPICAS SUBYACE EN MUCHAS ENFERMEDADES DE GRAN INTERES EN BIOMEDICINA, POR EJEMPLO, CANCER, RETINOPATIAS O INFECCIONES BACTERIANAS. ENTENDER ESTA CONDUCTA COHERENTE ES CRUCIAL PARA DIAGNOSIS Y TRATAMIENTO, Y CONSTITUYE UN RETO IMPORTANTE PARA LA SALUD Y EL BIENESTAR SOCIAL. LOS AVANCES SIGNIFICATIVOS EN DIAGNOSIS Y TRATAMIENTO REQUIEREN USAR Y DESARROLLAR VARIADAS HERRAMIENTAS MATEMATICAS DE MODELIZACION, ANALISIS, COMPUTACION, OPTIMIZACION Y ANALISIS DE DATOS, ASI COMO INTERACTUAR CON ESPECIALISTAS BIOMEDICOS.EN ESTE PROYECTO PRETENDEMOS DESARROLLAR Y REFINAR MODELOS Y HERRAMIENTAS MATEMATICAS PARA ABORDAR PROBLEMAS IMPORTANTES EN DIAGNOSIS Y TRATAMIENTO MEDICO. CITEMOS LOS PROCESOS DE ANGIOGENESIS INVOLUCRADOS EN EL CRECIMIENTO TUMORAL Y LAS RETINOPATIAS, LOS DE METASTASIS Y LA CLASIFICACION DE PACIENTES A PARTIR DE ESTUDIOS CLINICOS. PRETENDEMOS DESARROLLAR MODELOS HIBRIDOS QUE COMBINEN REPRESENTACIONES CELULARES DE TIPO CELLULAR POTTS, MODELOS DE VERTICES ACTIVOS O DE FRONTERAS SUMERGIDAS, CON DESCRIPCIONES CONTINUAS DE CAMPOS QUIMICOS, FLUIDOS Y ELASTICOS A NIVEL MACROSCOPICO MEDIANTE ECUACIONES EN DERIVADAS PARCIALES O ECUACIONES CINETICAS. PARA RESOLVER LOS SISTEMAS DE ECUACIONES RESULTANTES, ADOPTAREMOS ESTRATEGIAS DE COMPUTACION DE ALTO RENDIMIENTO EN GPUS O SERVIDORES PARA COMPUTACION EN PARALELO. ESTOS MODELOS INVOLUCRAN UN NUMERO MODERADO-GRANDE DE PARAMETROS DESCONOCIDOS RELACIONADOS CON PROCESOS BIOLOGICOS, QUIMICOS, MOLECULARES O MECANICOS. ANALISIS BASADOS EN ELECCIONES HEURISTICAS Y ESTUDIOS ASINTOTICOS PUEDEN GUIAR LAS SIMULACIONES. EN GENERAL, PRETENDEMOS INFERIR LOS PARAMETROS A PARTIR DE LOS DATOS DISPONIBLES FORMULANDO PROBLEMAS INVERSOS ADECUADOS. TAMBIEN ANALIZAREMOS DATOS MEDICOS DE ACCESO ABIERTO. ADEMAS DE TECNICAS DE APRENDIZAJE AUTOMATICO, CONSIDERAREMOS EL TRANSPORTE OPTIMO Y ESTRATEGIAS BASADAS EN ANALISIS TOPOLOGICO DE DATOS. ESTAS HERRAMIENTAS SON MUY ADECUADAS PARA MANEJAR DATOS DE FUENTES DIVERSAS QUE PUEDEN SER INCOMPLETOS Y NO DE GRAN TAMAÑO. LOS OBJETIVOS DE ESTE SUBPROYECTO SON:1. ESTUDIAR LA TEORIA DE FLUCTUACIONES DE LA DENSIDAD DE CELULAS PUNTA ENDOTELIALES A PARTIR DE UN MODELO ESTOCASTICO SUPRACELULAR DE ANGIOGENESIS BASADO EN ECUACIONES FUNCIONALES DE KOLMOGOROV Y COMPARAR LOS RESULTADOS A SIMULACIONES DIRECTAS.2. DESARROLLAR, ANALIZAR Y SIMULAR NUMERICAMENTE MODELOS DE POTTS CELULARES DE ANGIOGENESIS QUE INCLUYAN FORMACION DE LUMEN, PERFUSION DE LA SANGRE Y REORGANIZACION DE LOS CAPILARES. APLICARLOS A LA FASE HUMEDA DE LA DEGENERACION MACULAR ASOCIADA A LA EDAD.3. DESARROLLAR, ANALIZAR Y SIMULAR NUMERICAMENTE MODELOS DE AGREGADOS CELULARES QUE EMITAN CELULAS AISLADAS O RACIMOS PEQUEÑOS Y SEAN APROPIADOS PARA ENTENDER EL COMIENZO DE LA METASTASIS. DESARROLLAR UN MODELO HIBRIDO QUE INCLUYA LA ANGIOGENESIS.4. DISEÑAR TECNICAS ADECUADAS PARA EXTRAER INFORMACION DE DATOS MEDICOS USANDO DISTANCIAS APROPRIADAS BASADAS EN TRANSPORTE OPTIMO, HERRAMIENTAS DE CLASIFICACION Y ANALISIS TOPOLOGICO DE DATOS.COLABORAREMOS CON EL SUBPROYECTO 1 EN DISEÑAR PROCEDIMIENTOS PARA INFERIR PARAMETROS DE LOS MODELOS A PARTIR DE DATOS Y CUANTIFICAR LA INCERTIDUMBRE EN MODELOS DE BIOPELICULAS Y EN ELASTOGRAFIA. ODELADO\METASTASIS\DMAE\ANGIOGENESIS\TRANSPORTE OPTIMO\MODELOS CELULARES\ESTOCASTICO\COMPUTACION

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