Przeskocz do nawigacji głównej Przeskocz do wyszukiwania Przeskocz do głównej treści

Modeling spatial effects in early carcinogenesis: Stochastic versus deterministic reaction-diffusion systems

  • Rice University

Wyniki badań: Wkład do czasopismaArtykułrecenzja

11 Cytowania z bazy Scopus

Abstrakt

We consider the early carcinogenesis model originally proposed as a deterministic reaction-diffusion system. The model has been conceived to explore the spatial effects stemming from growth regulation of pre-cancerous cells by diffusing growth factor molecules. The model exhibited Turing instability producing transient spatial spikes in cell density, which might be considered a model counterpart of emerging foci of malignant cells. However, the process of diffusion of growth factor molecules is by its nature a stochastic random walk. An interesting question emerges to what extent the dynamics of the deterministic diffusion model approximates the stochastic process generated by the model. We address this question using simulations with a new software tool called sbioPN (spatial biological Petri Nets). The conclusion is that whereas single-realization dynamics of the stochastic process is very different from the behavior of the reaction diffusion system, it is becoming more similar when averaged over a large number of realizations. The degree of similarity depends on model parameters. Interestingly, despite the differences, typical realizations of the stochastic process include spikes of cell density, which however are spread more uniformly and are less dependent of initial conditions than those produced by the reaction-diffusion system.

Język oryginałuangielski
Strony (od–do)245-260
Liczba stron16
CzasopismoMathematical Modelling of Natural Phenomena
Tom7
Numer wydania1
Identyfikatory DOI
Status publikacjiOpublikowano - 2012

Cele SDG ONZ

Ten wynik przyczynia się do realizacji następujących celów zrównoważonego rozwoju

  1. Cel 3 - Dobre zdrowie i dobre samopoczucie
    Cel 3 Dobre zdrowie i dobre samopoczucie

Obszary tematyczne ASJC Scopus

  • Modelowanie i symulacja

Fingerprint

Zanurz się w tematy badawcze publikacji „Modeling spatial effects in early carcinogenesis: Stochastic versus deterministic reaction-diffusion systems”. Razem tworzą niepowtarzalny odcisk palca.

Cytowanie