English
!

Доклады

Изучение равновесных и механических свойств фибринового геля методом компьютерного моделирования

Рожок И.Е, Жмуров А.А.

Московский физико-технический институт(ГУ), Лаборатория компьютерного и математического моделирования биологических систем, Россия, 141704, Долгопрудный, Институтский пер., 9

Тромбообразование --- невероятно сложный процесс, основной функцией которого является предотвращение кровотечения. После повреждения стенки сосуда запускается каскадная химическая реакция свертывания крови, которая кардинально меняет конфигурацию крови вблизи раны. Она становится густой, образуя тромб. Каркасом тромба является нитевидный белок фибрин, который активно исследуют по нескольким причинам. Во-первых, фибрин выполняет важную защитную функцию в нашем организме. Во-вторых, этот белок широко применяется в медицине. И наконец, фибрин начинают использовать в таких областях, как тканевая инженерия и доставка лекарств.

Для исследования свойств фибрина используют гель фибрина. Это трехмерная структура, образованная многочисленными переплетениями нитей фибрина, без клеток крови. Использование такого геля диктуется простотой его получения в лабораторных условиях. Механические свойства фибрина исследуются с применением различных экспериментальных и вычислительных методов. До сих пор нет точного представления о том, как наномеханика единичных мономеров фибрина влияет на механические свойства тромба.

В данной работе была разработана компьютерная модель геля фибрина. Для этого были использованы экспериментально полученные данные о геометрической структуре геля, такие как длина и диаметр нитей, количество переплетений нитей в единице объема геля. Механические параметры нитей были получены в результате вычислительных экспериментов по силовой денатурации отдельных молекул фибрина. Полученная модель позволяет впервые связать механические свойства фибринового геля с наномеханическими свойствами отдельных молекул фибрина, определить влияние патологий в геометрии сгустка на его механические свойства. Кроме того, данная модель универсальна и может быть использована для изучения наномеханики других биологических молекул, образующих сложные полимерные сети, а также при разработке новых биологических материалов.

© 2004 Дизайн Лицея Информационных технологий №1533