在COMSOL中模拟器官发生：基于相场的胚胎肺分支形态发生模拟
定量方法
2016-10-31 v1 计算工程、金融与科学
数值分析
摘要
器官发生已被研究数十年，但关于生长和形态控制的基本问题仍未解决。我们最近表明，在所有提出的数学模型中，只有基于配体-受体的图灵模型成功再现了实验确定的胚胎肺生长场，从而提供了胚胎肺发育过程中生长控制的机制。图灵模型基于至少两个耦合的非线性反应扩散方程。对于肺模型，需要考虑至少两个不同的层（间充质和上皮），它们分别表达不同的组分（配体和受体）。任意拉格朗日-欧拉（ALE）方法先前已被用于在生长和变形（分支）区域上求解该图灵系统，其中向外生长与配体-受体信号强度成正比。然而，ALE方法需要网格变形，这最终限制了其使用。因此，我们引入相场法，利用COMSOL模拟三维胚胎肺分支。
引用
@article{arxiv.1610.09189,
title = {Simulating Organogenesis in COMSOL: Phase-Field Based Simulations of Embryonic Lung Branching Morphogenesis},
author = {Lucas Daniel Wittwer and Roberto Croce and Sebastian Aland and Dagmar Iber},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.09189},
year = {2016}
}