The influence of the network structure on tumor growth

The influence of the network structure on tumor growth

licenciate
dc.abstract.enThis quantitative research study was conducted to examine the influence of the network structure on tumor growth. The model of cancer cells' development based on the kinetic reactions of the Michaelis Menten model was modeled on networks: regular and small world. The main focus was on the dynamics of the regular network model, in particular, how different model parameters affect the rate of tumor growth. Analyzed parameters include the rate of tumor cells' proliferation, the initial number of tumor cells and cytotoxic cells' concentration. Based on measurements of first passage times (FTP) the influence of the network structure on the rate of tumor growth was investigated. The following effects have been observed: the rate of tumor growth depends mainly on the cyctotoxic cells' concentration and the rate of tumor cells' proliferation. The influence of the initial number of tumor cells is almost negligible. The probability of stopping cancer development decreases as the cyctotoxic cells' concentration decreases or the rate of tumor cells' proliferation increases. Presence of long range links in the system reduces first passage times and therefore significantly decreases the number of networks, where the cancer development has been inhibited. In small world models, the number of long range links dominates over any other parameter.pl
dc.abstract.plWykonano ilościową analizę wpływu topologii sieci na rozrost nowotworów. Model namnażania się komórek nowotworowych zastał napisany w oparciu o reakcje kinetyczne modelu Michaelis Menten. Rozrost nowotworu modelowano na dwóch typach sieci: regularnej i małego świata. Skupiono się na zagadnieniach związanych z dynamiką procesu, w szczególności sprawdzono jak parametry modelu (szybkość rozmnażania się komórek nowotworowych, początkowa liczba komórek rakowych oraz koncentracja komórek cytotoksycznych) wpływają na tempo wzrostu guza na sieci regularnej. Ponadto badano wpływ topologii sieci na szybkość namnażania się komórek nowotworowych poprzez analizę pierwszych czasów dojścia (FPT). Uzyskano następujące efekty: szybkość rozrostu nowotworu zależy w głównej mierze od szybkości rozmnażania się komórek nowotworowych oraz koncentracji komórek cytotoksycznych. Początkowa liczba komórek rakowych ma pomijanie mały wpływ. Prawdopodobieństwo zatrzymania rozwoju guza rośnie wraz ze wzrostem koncentracji komórek cytotoksycznych i maleje ze wzrostem szybkości rozmnażania się komórek nowotworowych. Obecność długich linków redukuje czasy dojścia do dowolnie oddalonych fragmentów sieci, czym znacząco zmniejsza odsetek sieci, w których rozwój raka został zatrzymany. W modelu małego świata liczba długich linków jest parametrem dominującym.pl
dc.affiliationWydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanejpl
dc.areaobszar nauk ścisłychpl
dc.contributor.advisorOleś, Katarzynapl
dc.contributor.authorLewandowska, Mariapl
dc.contributor.departmentbycodeUJK/WFAISpl
dc.contributor.reviewerOleś, Katarzynapl
dc.contributor.reviewerDybiec, Bartłomiej - 102110 pl
dc.date.accessioned2020-07-28T00:30:50Z
dc.date.available2020-07-28T00:30:50Z
dc.date.submitted2019-07-03pl
dc.fieldofstudyfizyka teoretycznapl
dc.identifier.apddiploma-133261-228950pl
dc.identifier.projectAPD / Opl
dc.identifier.urihttps://ruj.uj.edu.pl/xmlui/handle/item/235601
dc.languageengpl
dc.subject.encancer growth, small world effect, graph theory, mathematical models, first passage timepl
dc.subject.plrozrost raka, sieć małego świata, teoria grafów, pierwsze czasy dojściapl
dc.titleThe influence of the network structure on tumor growthpl
dc.titleThe influence of the network structure on tumor growthpl
dc.title.alternativeWpływ topologii sieci na rozrost nowotworówpl
dc.typelicenciatepl
dspace.entity.typePublication
dc.abstract.enpl
This quantitative research study was conducted to examine the influence of the network structure on tumor growth. The model of cancer cells' development based on the kinetic reactions of the Michaelis Menten model was modeled on networks: regular and small world. The main focus was on the dynamics of the regular network model, in particular, how different model parameters affect the rate of tumor growth. Analyzed parameters include the rate of tumor cells' proliferation, the initial number of tumor cells and cytotoxic cells' concentration. Based on measurements of first passage times (FTP) the influence of the network structure on the rate of tumor growth was investigated. The following effects have been observed: the rate of tumor growth depends mainly on the cyctotoxic cells' concentration and the rate of tumor cells' proliferation. The influence of the initial number of tumor cells is almost negligible. The probability of stopping cancer development decreases as the cyctotoxic cells' concentration decreases or the rate of tumor cells' proliferation increases. Presence of long range links in the system reduces first passage times and therefore significantly decreases the number of networks, where the cancer development has been inhibited. In small world models, the number of long range links dominates over any other parameter.
dc.abstract.plpl
Wykonano ilościową analizę wpływu topologii sieci na rozrost nowotworów. Model namnażania się komórek nowotworowych zastał napisany w oparciu o reakcje kinetyczne modelu Michaelis Menten. Rozrost nowotworu modelowano na dwóch typach sieci: regularnej i małego świata. Skupiono się na zagadnieniach związanych z dynamiką procesu, w szczególności sprawdzono jak parametry modelu (szybkość rozmnażania się komórek nowotworowych, początkowa liczba komórek rakowych oraz koncentracja komórek cytotoksycznych) wpływają na tempo wzrostu guza na sieci regularnej. Ponadto badano wpływ topologii sieci na szybkość namnażania się komórek nowotworowych poprzez analizę pierwszych czasów dojścia (FPT). Uzyskano następujące efekty: szybkość rozrostu nowotworu zależy w głównej mierze od szybkości rozmnażania się komórek nowotworowych oraz koncentracji komórek cytotoksycznych. Początkowa liczba komórek rakowych ma pomijanie mały wpływ. Prawdopodobieństwo zatrzymania rozwoju guza rośnie wraz ze wzrostem koncentracji komórek cytotoksycznych i maleje ze wzrostem szybkości rozmnażania się komórek nowotworowych. Obecność długich linków redukuje czasy dojścia do dowolnie oddalonych fragmentów sieci, czym znacząco zmniejsza odsetek sieci, w których rozwój raka został zatrzymany. W modelu małego świata liczba długich linków jest parametrem dominującym.
dc.affiliationpl
Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
dc.areapl
obszar nauk ścisłych
dc.contributor.advisorpl
Oleś, Katarzyna
dc.contributor.authorpl
Lewandowska, Maria
dc.contributor.departmentbycodepl
UJK/WFAIS
dc.contributor.reviewerpl
Oleś, Katarzyna
dc.contributor.reviewerpl
Dybiec, Bartłomiej - 102110
dc.date.accessioned
2020-07-28T00:30:50Z
dc.date.available
2020-07-28T00:30:50Z
dc.date.submittedpl
2019-07-03
dc.fieldofstudypl
fizyka teoretyczna
dc.identifier.apdpl
diploma-133261-228950
dc.identifier.projectpl
APD / O
dc.identifier.uri
https://ruj.uj.edu.pl/xmlui/handle/item/235601
dc.languagepl
eng
dc.subject.enpl
cancer growth, small world effect, graph theory, mathematical models, first passage time
dc.subject.plpl
rozrost raka, sieć małego świata, teoria grafów, pierwsze czasy dojścia
dc.titlepl
The influence of the network structure on tumor growth
dc.titlepl
The influence of the network structure on tumor growth
dc.title.alternativepl
Wpływ topologii sieci na rozrost nowotworów
dc.typepl
licenciate
dspace.entity.type
Publication
Affiliations

* The migration of download and view statistics prior to the date of April 8, 2024 is in progress.

Views
11
Views per month
Views per city
Zielona Góra
7
Poznan
2

No access

No Thumbnail Available