مدل اتوماتای سلولی ترکیبی چند مقیاسه رشد تومور بدون رگ: اثر مواد غذایی و اسیدیته بر رشد تومور

سرطان پس از بیماری های قلبی و تصادفات، سومین عامل اصلی مرگ در ایران است. مدل های ریاضی و محاسباتی، کمک بزرگی به مطالعه پدیده های مرتبط با رشد سرطان می کنند. این مدل ها، حتی می توانند به بهبود درمان های فعلی و معرفی روش های درمانی جدید، منجر شوند. در این مقاله، با استفاده از مفهوم اتوماتای سلولی و با تکیه بر اثر ریزمحیط اطراف تومور، مدلی چند مقیاسه از رشد سرطان معرفی شد. دو شبکه مربعی مجزا، شامل شبکه متابولیک و شبکه سلولی، در نظر گرفته شد. شبکه سلولی دارای چهار حالت سلولی سرطانی تکثیر شونده، سرطانی غیر تکثیر شونده، نکروتیک و سلول سالم می باشد. تغییر حالت سلول ها و رشد تومور، در این شبکه انجام می شود. تولید، مصرف و انتشار مواد غذایی، شامل اکسیژن، گلوکز و مواد زائد، شامل اسید لاکتیک، در شبکه متابولیک انجام می شود. در این تحقیق، قوانین تغییر حالات هر سلول با استفاده از مدلی تصادفی و بر مبنای سطح غلظت مواد غذایی و زائد، تعیین شده است. در این مقاله، علاوه بر نمایش گرافیکی دو بعدی رشد تومور، پارامترهای کسر رشد و کسر نکروتیک، به عنوان خروجی های مدل، در نظر گرفته شده اند. تغییرات سطح مواد غذایی و زائد در شبکه متابولیک و اثر اسیدیته محیط بر رشد تومور، در این مقاله گزارش شده است. مدل پیشنهادی در این مقاله، با استفاده از داده های تجربی in vivoاعتبار سنجی شده است. نتایج، حاکی از توانایی مدل برای شبیه سازی رشد تومور در شرایط خواسته شده می باشد.