КомпуСелл3D

КомпуСелл3D
Стабильная версия	4.2.4.3
Репозиторий	github .с /CompuCell3D /CompuCell3D ;
Написано в	С++ и Питон
Веб-сайт	https://compucell3d.org/

КомпуСелл3D ^{[ 1 ]} (CC3D) — это трехмерная программная среда решения задач на C++ и Python для моделирования проблем биосложности, объединяющая множество математических моделей [морфогенеза]. К ним относятся клеточная модель Поттса (CPM) или модель Глейзера-Гранера-Хогевега (GGH) (первоначально разработанная Джеймсом А. Глейзером , Франсуа Гранером и Полиеном Хогевегом ), которая может моделировать кластеризацию клеток, рост, деление, гибель, адгезию и объем клеток. и ограничения площади поверхности; а также решатели уравнений в частных производных для моделирования реакции-диффузии внешних химических полей и автоматы клеточного типа для дифференциации . Интегрируя эти модели, CompuCell3D позволяет моделировать клеточные реакции на внешние химические поля, такие как секреция или резорбция , а также реакции, такие как хемотаксис и гаптотаксис .

CompuCell3D удобен для экспериментов и тестирования биологических моделей, предоставляя гибкий и расширяемый пакет с множеством различных уровней контроля. Управление на высоком уровне возможно с помощью CompuCell Player, интерактивного графического пользовательского интерфейса, построенного на потоках Qt , которые выполняются параллельно с вычислительной серверной частью. Такие функции, как масштабирование, вращение, воспроизведение и приостановка моделирования, настройка цветов и просмотр поперечных сечений, доступны через проигрыватель. Пример снимка экрана показан ниже.

Расширение внутренней части возможно с помощью предметно-ориентированного языка Biologo на основе XML, который после лексического анализа и генерации прозрачно преобразуется в расширения C++, которые можно скомпилировать и динамически загружать во время выполнения. Серверная часть использует объектно-ориентированные шаблоны проектирования , которые способствуют расширяемости и уменьшают связь между независимо работающими модулями. Дополнительные функции могут быть инкапсулированы через плагины, которые динамически загружаются во время выполнения через ссылку на файл конфигурации XML.

CompuCell3D может моделировать несколько различных явлений, включая развитие конечностей птиц, развитие капилляров in vitro , сортировку клеток, управляемую адгезией, Dictyostelium discoideum и потоки жидкости. Двоичные файлы и исходный код, а также документация и примеры доступны на веб-сайте CompuCell3D.

Список из более чем 150 публикаций, в которых использовался CompuCell3D, можно найти на странице публикаций CompuCell3D .

См. также

Список программного обеспечения для моделирования системной биологии

Ссылки

^ Сват, Мацей Х.; Томас, Гилберт Л.; Бельмонт, Джулиус М.; Ширинифард, Аббас; Фейсджек, Дмитрий; Стекольщик, Джеймс А. (2012). «Многомасштабное моделирование тканей с помощью CompuCell3D» . Методы клеточной биологии 110 : 325–366. дои : 10.1016/B978-0-12-388403-9.00013-8 . ISBN 9780123884039 . ПМК 3612985 . ПМИД 22482955 .

[1] Сват, Мацей Х.; Томас, Гилберт Л.; Бельмонт, Джулиус М.; Ширинифард, Аббас; Фейсджек, Дмитрий; Стекольщик, Джеймс А. (2012). «Многомасштабное моделирование тканей с помощью CompuCell3D» . Методы клеточной биологии 110 : 325–366. дои : 10.1016/B978-0-12-388403-9.00013-8 . ISBN 9780123884039 . ПМК 3612985 . ПМИД 22482955 .

[ 1 ]