Implementación de modelos biológicos de reacción-difusión mediante el método de los elementos finitos Implementation of reaction-diffusion biological models using the finite elements method

oleh: Juan. C. Vanegas Acosta, Nancy S. Landinez Parra, Diego A. Garzón-Alvarado

Format: Article
Diterbitkan: Centro Nacional de Información de Ciencias Médicas. Editorial de Ciencias Médicas (ECIMED) 2009-12-01

Deskripsi

Distintos modelos matemáticos han sido formulados para describir la formación biológica de patrones espacio-temporales. Estos modelos matemáticos son solucionados computacionalmente mediante diversas técnicas numéricas entre las que se destacan el método de diferencias finitas y el método de los elementos finitos. El objetivo de este trabajo es presentar la implementación por elementos finitos de un modelo de morfogénesis, un modelo de formación de patrones y un modelo de movimiento celular. Los resultados obtenidos son comparables con los reportados en otros trabajos usando otros métodos numéricos. Se concluye que la técnica utilizada es válida para implementar este tipo de problemas y se espera sea de utilidad en la formulación e implementación de modelos matemáticos biológicos complejos de crecimiento y desarrollo celular y tisular.<br>Several mathematical models have been formulated to describe the biological formation of spatial-temporal patterns. These mathematical models are computationally solved using a wide set of numerical methods among which the finite differences method and the finite elements method are preferred. The aim of this work is to present the finite elements method implementation of a morphogenesis model, a pattern-formation model, and a cell-movement model. The results obtained are similar to those reported by other authors using other numerical approaches. This fact proves the technique to be suitable in the solution of these kind of models and supports our expectations for its use in the solution of complex biological models of growth and cell and tissue development.