Virtuální buňky

modely vcell mají hierarchickou stromovou strukturu. Úroveň kmene je „fyziologie“ sestávající z kompartmentů, druhů a chemických reakcí a reakčních rychlostí, které jsou funkcemi koncentrací. Vzhledem k počátečním koncentracím druhů může VCell vypočítat, jak se tyto koncentrace v průběhu času mění. Jak se tyto numerické simulace provádějí, je určeno pomocí řady „aplikací“, které určují, zda simulace budou deterministické nebo stochastické, a prostorové nebo kompartmentové; více „aplikací“ může také specifikovat počáteční koncentrace, difúzní koeficienty, průtoky a různé předpoklady modelování. Na „aplikace“ lze tedy pohlížet jako na výpočetní experimenty pro testování představ o fyziologickém systému. Každá „aplikace“ odpovídá matematickému popisu, který je automaticky přeložen do jazyka popisu matematiky Vcell. V každé „aplikaci“ lze spustit více „simulací“, včetně skenování parametrů a změn ve specifikacích řešitele.

modely se mohou pohybovat od jednoduchých až po vysoce složité a mohou představovat směs experimentálních dat a čistě teoretických předpokladů.

virtuální buňka může být použita jako distribuovaná aplikace přes Internet nebo jako samostatná aplikace. Grafické uživatelské rozhraní umožňuje konstrukci komplexních modelů v biologicky relevantních termínech: rozměry a tvar prostoru, molekulární charakteristiky a interakční parametry. VCell převádí biologický popis na ekvivalentní matematický systém diferenciálních rovnic. Uživatelé mohou přepínat mezi schematickým biologickým pohledem a matematickým pohledem ve společném grafickém rozhraní. Pokud si uživatelé přejí, mohou přímo manipulovat s matematickým popisem a obejít schematický pohled. Vcell umožňuje uživatelům výběr numerických řešitelů přeložit matematický popis do softwarového kódu, který se provádí k provádění simulací. Výsledky lze zobrazit on-line, nebo je lze stáhnout do počítače uživatele v široké škále exportních formátů. Licence pro virtuální buňky umožňuje volný přístup všem členům vědecké komunity.

uživatelé mohou ukládat své modely do databáze VCell, která je udržována na serverech v U.Connecticut. Databáze VCell používá systém řízení přístupu s oprávněními, který umožňuje uživatelům udržovat své modely soukromé, sdílet je s vybranými spolupracovníky nebo je zveřejňovat. Web VCell udržuje prohledávatelný seznam modelů, které jsou veřejné a spojené s výzkumnými publikacemi.

Vcell modely mohou být formulovány jako reakční sítě nebo na základě reakčních pravidel. Model může být simulována pomocí mnoha fyzikálních předpokladů: deterministické, stochastické nebo hybridní deterministický/stochastický; non-prostorové dělené, simulující pouze reakční kinetika, nebo s explicitní prostorové geometrie, účetnictví i pro difúze a proudění. Nová experimentální funkce umožňuje modely reakce a difúze v měnících se geometriích (top).