Celulele virtuale

modelele VCell au o structură ierarhică a arborelui. Nivelul trunchiului este „fiziologia” constând din compartimente, specii și reacții chimice și rate de reacție care sunt funcții ale concentrațiilor. Având în vedere concentrațiile inițiale ale speciilor, VCell poate calcula modul în care aceste concentrații se schimbă în timp. Modul în care sunt efectuate aceste simulări numerice este determinat printr – o serie de „aplicații”, care specifică dacă simulările vor fi deterministe sau stocastice și spațiale sau compartimentale; mai multe” aplicații ” pot specifica, de asemenea, concentrațiile inițiale, coeficienții de difuzie, debitele și o varietate de ipoteze de modelare. Astfel, „Aplicațiile” pot fi privite ca experimente computaționale pentru a testa idei despre sistemul fiziologic. Fiecare „aplicație” corespunde unei descrieri matematice, care este tradusă automat în limbajul descrierii matematice VCell. Mai multe” simulări”, inclusiv scanări de parametri și modificări ale specificațiilor solver, pot fi rulate în cadrul fiecărei”aplicații”.

modelele pot varia de la cele simple la cele foarte complexe și pot reprezenta un amestec de date experimentale și ipoteze pur teoretice.

celula virtuală poate fi utilizată ca aplicație distribuită pe Internet sau ca aplicație independentă. Interfața grafică permite construirea de modele complexe în termeni relevanți din punct de vedere biologic: dimensiunile și forma compartimentului, caracteristicile moleculare și parametrii de interacțiune. VCell convertește descrierea biologică într-un sistem matematic echivalent de ecuații diferențiale. Utilizatorii pot comuta înainte și înapoi între vizualizarea biologică schematică și vizualizarea matematică în interfața grafică comună. Într-adevăr, dacă utilizatorii doresc, pot manipula direct descrierea matematică, ocolind vizualizarea schematică. VCell permite utilizatorilor o gamă de solveri numerici pentru a traduce descrierea matematică în codul software care este executat pentru a efectua simulările. Rezultatele pot fi afișate on-line sau pot fi descărcate pe computerul utilizatorului într-o mare varietate de formate de export. Licența de celule virtuale permite accesul liber tuturor membrilor comunității științifice.

utilizatorii pot salva modelele lor în baza de date VCell, care este menținută pe serverele de la U. Connecticut. Baza de date vcell utilizează un sistem de control al accesului cu permisiuni pentru a permite utilizatorilor să-și mențină modelele private, să le partajeze cu colaboratori selectați sau să le facă publice. Site-ul web VCell menține o listă de modele care pot fi căutate și care sunt publice și asociate cu publicațiile de cercetare.

modelele VCell pot fi formulate ca rețele de reacție sau pe baza regulilor de reacție. Un model poate fi simulat folosind multe ipoteze fizice: determinist, stochastic sau hibrid determinist/stochastic; compartimental non-spațial, simulând doar cinetica reacției sau cu geometrii spațiale explicite care țin cont și de difuzie și flux. O nouă caracteristică experimentală permite modele de reacție-difuzie în schimbarea geometriilor (sus).