Computational models of cell clusters for identification of their metastatic potential

Výzva	Štipendiá pre excelentných výskumníkov a výskumníčky R2-R4
Hlavný riešiteľ	Ivan Cimrák
Prijímateľ	Žilinská Univerzita v Žiline
Celkový rozpočet	152 164,80 €
Príspevok poskytovateľa	152 164,80 €
Zdroj financovania	Plán obnovy a odolnosti
Začiatok realizácie	jún 2024
Koniec realizácie	máj 2026
Kategória výskumníka	R4
Vedná oblasť	Fyzikálne, technické vedy a matematika

Anotácia

Primárnym cieľom tohto projektu je vytvorenie výpočtového modelu rakovinovej bunky a modelu klastrov buniek. Doplnkovými cieľ mi je výpočtová analýza vplyvu klastrovania rakovinových buniek na ich metastatický potenciál a overenie účinnosti originálnych mikrofluidických kanálov so zdrsneniami pre triedenie buniek podľa veľkosti s aplikáciou v izolovaní nádorových buniek. Vo vyvíjanom biomechanickom modeli rakovinovej bunky sa bude modelovať membrána a jadro (prí p. aj iné organely). V modeli pre klastre buniek sa využijú adhézne sily medzi bunkami nakalibrované tak, aby sa bunky v klastri boli schopné preskupovať, ako to ukazujú nedávne výskumy. Aktuálny trend v pochopení princípov metastázovania je štúdium klastrov cirkulujúcich rakovinových buniek (CTC). Ukazuje sa, že metastatický potenciá l CTC v klastri môže byť 50násobne vyšší ako pri izolovaných CTC. V projekte budeme pomocou modelovania analyzovať ako klastrovanie ovplyvňuje ich metastatický potenciá l. Budeme porovnávať mieru stresu na bunky v klastroch a na izolované bunky. Budeme sledovať schopnosť buniek adherovať na steny a porovnávať túto schopnosť pri klastroch a pri izolovaných bunkách. Výpočty prebehnú pre rôzne geometrie kanálov. Pomocou výpočtového modelovania sa navrhnú vhodné geometrie pre unikátne mikrofluidické kanály so zdrsneným povrchom schopné efektívne triediť bunky v tokoch.