Formal'nye podkhody k funktsional'nomu proektirovaniyu tkaneinzhenernykh konstruktsiy

Abstract

Full Text

Проблема обобщенного описания динамики живых систем на уровне отдельных клеток, тканей и целых организмов является одной из нерешенных проблем современной биофизики. Используемые сегодня подходы по созданию тканеинженерных конструкций основаны преимущественно на эмпирической комбинации различных типов клеток, материалов и биомолекул. При этом существующие на сегодняшний день модели не позволяют использовать расчеты и количественное прогнозирование параметров биоинженерных органов при имплантации реципиенту. Целью работы являлся сбор и обобщение существующих элементов формальных подходов к функциональному проектированию витализированных тканеинженерных конструкций. Методы. На основе систематического анализа литературы были собраны методы, модели и гипотезы по прогнозированию свойств витализированных имплантатов. Выделены схемы с биологической обратной связью, подходы к описанию динамики тканевой репарации на модели некооперативной игры, действия в многомерных фазовых пространствах, элементы теории групп и симметрий для анализа свойств живых систем, и другие формальные подходы. Результаты. В рамках проекта http://biostandard. wikidot.com были собраны элементы биоконструктора для проектирования тканеинженерных констукций с прогнозируемыми свойствами. Некоторые найденные подходы нашли свое применение при разработке разделов «Сборника задач по инженерной биологии» [1]. Выводы. Обобщение подходов функционального проектирования позволяет продолжить работу по количественному анализу и моделированию динамических параметров имплантируемых биоинженерных устройств.