Prihlásenie

Renáta Tóthová: Vývoj a implementácia biomedicínskych modelov vhodných na modelovanie mikrouidických zariadení (dizertačná práca) Žilinská univerzita v Žiline, Fakulta riadenia a informatiky, Katedra softvérových technológií Školiteľ: doc. Mgr. Ivan Cimrák, Dr. Stupeň odbornej kvalikácie: philosophiae doctor v odbore Aplikovaná informatika, apríl 2016 - 113 strán. V súčasnosti sa výskumu krvi, jej vlastností a funkcií jej jednotlivých častí venuje veľká pozornosť. Môže nám to umožniť predikciu, včasnú diagnostiku a liečbu rôznych ochorení. Tento výskum je vykonávaný rôznymi spôsobmi, jedným z nich sú počítačové (in silico) simulácie. Tento spôsob predpokladá existenciu simula čného modelu, ktorý bude dostatočne presne simulovť správanie sa krvi alebo krvnej vzorky v uvažovaných prostrediach. V tejto práci je popísaný, analyzovaný a na konkrétnu analýzu použitý počítačový (simulačný) model. Umožňuje skúmanie a analýzu toku elastických objektov v homogénnej tekutine v mikrouidických zariadeniach. Tieto zariadenia slúžia najmä na skúmanie vzorky, separáciu alebo záchyt buniek. Simulačný model je súčasťou voľne dostupného programového balíka ESPResSo. V práci je popísaná kalibrácia modelu červenej krvinky porovnaním s biologickým experimentom. Ďalej sú popísané in silico experimenty, slúžiace k optimalizácií efektivity záchytu vybraných buniek v periodickom poli prekážok v mikrouidických zariadeniach. Posledná časť je venovaná analýze existujúcich metód a návrhu nových metód, ktoré slúžia na ohodnotenie poškodenia buniek pri prechode mikrouidickým zariadením. Kľúčové slová: strunové modely, elastické objekty, mikrouidické zariadenia, počítačová simulácia

Renáta Tóthová: Development and implementation of biomedical models suitable for modeling microuidic devices (Dissertation thesis) University of ilina, Faculty of Management Science and Informatics, Department of Software Technologies Supervisor: doc. Mgr. Ivan Cimrák, Dr. Qualication level: Doctor of Philosophy in Applied Informatics, April 2016 - 113 pages. Currently, considerable attention is devoted to the research of blood, its features and functions of its parts. This kind of research may allow us to predict, diagnose early and treat various diseases. It is conducted in various ways, one of which is a computer (in silico) simulation. This method assumes the existence of a simulation model that simulates the behavior of the blood or blood samples in the considered environments with sucient precision. In this thesis, such simulation model is described, analyzed and used for specic analyses. This model allows investigation and analysis of ow of elastic objects in homogeneous uid in microudic devices. Microuidic devices are used mainly for sample examination and separation or capture of cells. Our simulation model is part of the free open-source software package ESPResSo. In this work, we describe the calibration of red blood cell model using comparison with biological experiments. Next, we present our in silico experiments leading to the optimization of microuidic devices for eective capture of selected cells in a periodic array of obstacles. The last part of the thesis is devoted to analysis of existing methods and proposal of a new method that can be used to evaluate the damage of cells passing through a microuidic device. Keywords: spring network models, elastic objects, microuidic devices, computer simulation