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Tumour growth: An approach to calibrate parameters of a multiphase porous media model based on in vitro observations of Neuroblastoma spheroid growth in a hydrogel microenvironment.
Fecha de publicación:
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Autores de IIS La Fe
Participantes ajenos a IIS La Fe
- Hervas-Raluy, Silvia
- Wirthl, Barbara
- Guerrero, Pedro E.
- Robalo Rei, Gil
- Nitzler, Jonas
- Coronado, Esther
- Schrefler, Bernhard A.
- Gomez-Benito, Maria Jose
- Garcia-Aznar, Jose Manuel
- Wall, Wolfgang A.
Grupos
Abstract
To unravel processes that lead to the growth of solid tumours, it is necessary to link knowledge of cancer biology with the physical properties of the tumour and its interaction with the surrounding microenvironment. Our understanding of the underlying mechanisms is however still imprecise. We therefore developed computational physics-based models, which incorporate the interaction of the tumour with its surroundings based on the theory of porous media. However, the experimental validation of such models represents a challenge to its clinical use as a prognostic tool. This study combines a physics-based model with in vitro experiments based on microfluidic devices used to mimic a three-dimensional tumour microenvironment. By conducting a global sensitivity analysis, we identify the most influential input parameters and infer their posterior distribution based on Bayesian calibration. The resulting probability density is in agreement with the scattering of the experimental data and thus validates the proposed workflow. This study demonstrates the huge challenges associated with determining precise parameters with usually only limited data for such complex processes and models, but also demonstrates in general how to indirectly characterise the mechanical properties of neuroblastoma spheroids that cannot feasibly be measured experimentally.
Copyright © 2023 The Authors. Published by Elsevier Ltd.. All rights reserved.
Datos de la publicación
- ISSN/ISSNe:
- 0010-4825, 1879-0534
- Tipo:
- Article
- Páginas:
- 106895-106895
- PubMed:
- 37060771
- Factor de Impacto:
- 1,309 SCImago ℠
- Cuartil:
- Q1 SCImago ℠
COMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINE PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD
Documentos
- No hay documentos
Filiaciones
Filiaciones no disponibles
Keywords
- Bayesian calibration; Gaussian processes; Global sensitivity analysis; Multiphase model; Neuroblastoma spheroids
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Cita
Hervas S,Wirthl B,Guerrero PE,Robalo G,Nitzler J,Coronado E,FONT DE MORA SAINZ J,Schrefler BA,Gomez MJ,Garcia JM,Wall WA. Tumour growth: An approach to calibrate parameters of a multiphase porous media model based on in vitro observations of Neuroblastoma spheroid growth in a hydrogel microenvironment. Comput Biol Med. 2023. 159. p. 106895-106895. IF:7,000. (1).