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unilogo Universität Stuttgart
Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung - IWS

Forschung:

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A Systems Biology Approach towards Predictive Cancer Therapy
Partner der Forschungseinheit Systembiologie (FORSYS)
Projektleiter:Prof. Dr.-Ing. Rainer Helmig
Stellvertreter:Dr.-Ing. Holger Class
Projektdauer:1.11.2008 - 31.10.2011
Finanzierung:BMBF und Industrie
Kommentar:

Dieses Projekt gehört zum Forschungsschwerpunkt:
Modellkopplung und komplexe Strukturen


Zusammenfassung:

Modellierung der räumlichen und zeitlichen Verteilung von Therapeutika im Tumorgewebe (Kontinuumsansatz)
Dieses Teilprojekt beschäftigt sich mit der Modellierung des Wirkstofftransports auf der Organ- und Tumorebene. Hierfür wird ein Kontinuumsansatz gewählt, bei dem das Tumorgewebe als poröses Medium betrachtet wird. Das poröse Medium setzt sich aus der Feststoffmatrix, also den Zellen und Blutgefäßen, und aus dem interstitiellen Porenraum zusammen. Zur Simulation der zeitlichen Wirkstoffkonzentrationsentwicklung im Gewebe werden partielle Differentialgleichungen (PDE) gelöst. Dabei werden, je nach Problemstellung, konvektive und/oder diffusive Transportprozesse, Sorptionsprozesse sowie biochemische Reaktionskinetiken mit einbezogen. Ferner kann durch die Implementierung einer elastischen Festkörpermatrix eine Gewebedeformation infolge Tumorwachstum oder -schrumpfung berücksichtigt werden.