仮想セル

VCellモデルは階層ツリー構造を持っています。 幹レベルは、区画、種および化学反応、および濃度の関数である反応速度からなる”生理学”である。 種の初期濃度を考えると、VCellはこれらの濃度が時間の経過とともにどのように変化するかを計算することができます。 これらの数値シミュレーションがどのように実行されるかは、シミュレーションが決定論的か確率的か、空間的か区画的かを指定する多くの”アプリケーション”; 複数の”アプリケーション”は、初期濃度、拡散係数、流量、およびさまざまなモデリング仮定を指定することもできます。 したがって、「応用」は、生理学的システムに関するアイデアをテストするための計算実験と見なすことができます。 各”アプリケーション”は、自動的にVCell数学記述言語に翻訳された数学的記述に対応しています。 パラメータスキャンやソルバー仕様の変更など、複数の”シミュレーション”を各”アプリケーション”内で実行できます。

モデルは単純なものから非常に複雑なものまであり、実験データと純粋に理論的な仮定の混合物を表すことができます。

仮想セルは、インターネット上の分散アプリケーションとして、またはスタンドアロンアプリケーションとして使用できます。 グラフィカルユーザーインターフェイスは生物学的に関連した言葉の複雑なモデルの構造を可能にする:コンパートメント次元および形、分子特徴およ VCellは、生物学的記述を微分方程式の同等の数学的システムに変換します。 ユーザーは、共通のグラフィカルインターフェイスで、概略的な生物学的ビューと数学的ビューを前後に切り替えることができます。 実際、ユーザーが望むならば、回路図ビューをバイパスして数学的記述を直接操作することができます。 VCellは、シミュレーションを実行するために実行されるソフトウェアコードに数学的記述を変換するために、ユーザーが数値ソルバーの選択を可能にします。 結果は、オンラインで表示することができ、またはそれらは、エクスポート形式の多種多様でユーザーのコンピュータにダウンロードすることができます。 仮想セルライセンスは、科学界のすべてのメンバーへの無料アクセスを可能にします。

ユーザーは、U.Connecticutのサーバー上で維持されているVCellデータベースにモデルを保存することができます。 VCellデータベースは、アクセス権を持つアクセス制御システムを使用して、ユーザーがモデルをプライベートに維持したり、選択した共同作業者と共有したり、公開したりすることができるようにします。 VCellのウェブサイトは、公開され、研究出版物に関連付けられているモデルの検索可能なリストを維持します。

Vcellモデルは、反応ネットワークとして、または反応規則に基づいて定式化することができる。 モデルは多くの物理的な仮定を使用して模倣することができる:決定論的な、確率的なまたは雑種の決定論的な/確率的;反応の動力学だけ模倣する非空間的な区分的、または拡散および流れをまた考慮する明示的な空間的幾何学と。 新しい実験的特徴は、変化する幾何学における反応拡散モデルを可能にする(上)。