КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-71-00055
НазваниеРазвитие клеточно-автоматного подхода и метода решеточных уравнений Больцмана для высокоточного моделирования структур кровоостанавливающих средств местного действия и массообменных процессов в них
Руководитель Лебедев Игорь Витальевич, Кандидат технических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" , г Москва
Конкурс №70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах; 01-306 - Механика гетерогенных и функциональных материалов, многомасштабность структуры и текстуры
Ключевые слова Клеточный автомат, метод решеточных уравнений Больцмана, гидродинамика, многокомпонентные системы, кровоостанавливающие средства, хитозан, параллельные вычисления
Код ГРНТИ27.35.21
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
На сегодняшний день актуальной задачей для науки является разработка новых кровоостанавливающих средств, которые позволят повысить их сорбционные и тромбообразующие свойства и, следовательно гемостатическую эффективность. В последнее время все большее распространение получают кровоостанавливающие средства местного действия. Они действуют направленно и могут быть использованы как при повреждении крупных сосудов, так и при диффузном кровотечении.
Разработка кровоостанавливающих средств является комплексной и сложной задачей и требует значительных фундаментальных исследований, что напрямую связано с проведением большого количества экспериментов. Возможным решением этой проблемы является применение современных методов математического и компьютерного моделирования для создания цифровых копий исследуемых кровоостанавливающих средств и прогнозирования их свойств - создания цифровых двойников. Цифровые двойники позволят частично заменить натурный эксперимент вычислительным, что существенно снизит затраты при проведении исследований новых кровоостанавливающих средств. Основная направленность проекта - разработка цифрового представления структуры неспецифических кровоостанавливающих средств местного действия — гемостатических повязок и гемостатических губок, и моделирование движения активных фармацевтических ингредиентов, крови и раневого экссудата в их структуре с целью исследования влияния различных параметров изучаемых кровооставливающих средств на их гемостатическую эффективность. В рамках проекта будет осуществлено развитие клеточно-автоматного подхода и метода решеточных уравнений Больцмана при моделировании структур и свойств кровоостанавливающих средств местного действия - создания цифровых двойников. Будут разработаны оригинальные клеточно-автоматные модели цифрового представления исследуемых неспецифических кровоостанавливающих средств местного действия — гемостатических повязок и гемостатических губок на основе методов «частица-кластер» и «кластер-кластер», а также оригинальная модель движения активных фармацевтических ингредиентов, крови и раневого экссудата внутри кровоостанавливающих средств местного действия на основе метода решеточных уравнений Больцмана. Результаты, полученные в ходе реализации проекта, позволят яснее и глубже оценить влияние структуры кровоостанавливающих средств местного действия на их гемостатическую эффективность и прогнозировать ее в зависимости от параметров кровоостанавливающего средства. Это позволит сократить количество необходимых экспериментов при разработке новых кровоостанавливающих средств и будет способствовать переходу к цифровым производственным технологиям в фармацевтической отрасли. Результаты, планируемые к получению в ходе проекта, обладают высокой научной новизной. По итогам выполнения всех этапов проекта будут разработаны оригинальные клеточно-автоматные модели цифрового представления неспецифических кровоостанавливающих средств местного действия — гемостатических повязок и гемостатических губок и оригинальная модель движения активных фармацевтических ингредиентов, крови и раневого экссудата в их структуре на основе метода решеточных уравнений Больцмана.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ