Estructuras de Teoría Cinética Termostatadas en Biofísica: Generalizaciones y Perspectivas
Autores: Bianca, Carlo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Matemáticas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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La modelización matemática de sistemas multicelulares es una rama importante de la biofísica, que se centra en cómo las propiedades del sistema emergen de la interacción elemental entre los elementos constitutivos. Recientemente, se han propuesto estructuras matemáticas dentro de la teoría cinética termostatada para la modelización de sistemas vivos complejos y se han empleado de manera provechosa para la modelización de varios sistemas biológicos complejos a escala celular. Este artículo trata sobre una clase de marcos de teoría cinética termostatada generalizada que pueden servir como paradigmas de fondo para la derivación de modelos específicos en biofísica. Específicamente, se recuperan y generalizan las estructuras fundamentales homogéneas de la teoría cinética termostatada de la literatura reciente para tener en cuenta fenómenos adicionales en biología. Las generalizaciones se refieren a las interacciones conservativas, no conservativas y mutativas entre el sistema interno y el entorno externo. Para sostener la solidez de las nuevas estructuras, algunos modelos específicos de la literatura se reintegran en el estilo de los nuevos marcos de la teoría cinética termostatada. Los modelos seleccionados abordan el cáncer de mama, las mutaciones genéticas, la respuesta del sistema inmunológico y la fibrosis cutánea. Se discuten las direcciones futuras de investigación desde los puntos de vista teóricos y de modelización en todo el artículo y se dedican principalmente a la bien planteamiento en el sentido de Hadamard de los problemas relacionados de valor en la frontera inicial, a la dinámica espacio-velocidad y a la derivación de la dinámica a escala macroscópica.
Descripción
La modelización matemática de sistemas multicelulares es una rama importante de la biofísica, que se centra en cómo las propiedades del sistema emergen de la interacción elemental entre los elementos constitutivos. Recientemente, se han propuesto estructuras matemáticas dentro de la teoría cinética termostatada para la modelización de sistemas vivos complejos y se han empleado de manera provechosa para la modelización de varios sistemas biológicos complejos a escala celular. Este artículo trata sobre una clase de marcos de teoría cinética termostatada generalizada que pueden servir como paradigmas de fondo para la derivación de modelos específicos en biofísica. Específicamente, se recuperan y generalizan las estructuras fundamentales homogéneas de la teoría cinética termostatada de la literatura reciente para tener en cuenta fenómenos adicionales en biología. Las generalizaciones se refieren a las interacciones conservativas, no conservativas y mutativas entre el sistema interno y el entorno externo. Para sostener la solidez de las nuevas estructuras, algunos modelos específicos de la literatura se reintegran en el estilo de los nuevos marcos de la teoría cinética termostatada. Los modelos seleccionados abordan el cáncer de mama, las mutaciones genéticas, la respuesta del sistema inmunológico y la fibrosis cutánea. Se discuten las direcciones futuras de investigación desde los puntos de vista teóricos y de modelización en todo el artículo y se dedican principalmente a la bien planteamiento en el sentido de Hadamard de los problemas relacionados de valor en la frontera inicial, a la dinámica espacio-velocidad y a la derivación de la dinámica a escala macroscópica.