Investigation of Cavity Development in a Cellular Spheroid Depending on the Mechanisms of Active Intercellular Interactions

Fluid Dynamics. 2021. Vol. 56. No. 2. P. 153–163.

Логвенков С. А., Yudina E.

Решена задача об эволюции полости, сформировавшейся к начальному моменту времени в
центральной части клеточного агрегата сферической формы. Разработанная ранее модель
биологической среды, образованной проявляющими механическую активность клетками и
внеклеточной жидкостью, была использована при исследовании влияния различных меха-
низмов активных межклеточных взаимодействий (хаотического и направленного нелокаль-
ного) на распространение фронта, отделяющего клеточную среду от жидкости. Численное
решение показало, что в ряде случаев (характеризуемых давлением жидкости и плотностью
начального распределения клеток) только хаотической активности клеток оказывается до-
статочно для увеличения радиуса внутренней полости. В других случаях развитие полости не-
возможно без участия нелокального механизма активных взаимодействий между клетками и
взаимодействия клеток с внешней границей. Нелокальный механизм активных межклеточ-
ных взаимодействий при отсутствии взаимодействия клеток с внешней границей приводит к
росту полости не при любых начальных размерах полости. Постановка и решение задачи да-
ют более полное описание возможных сценариев формообразования на одной из ранних ста-
дий эмбрионального развития.

Ключевые слова: morphogenesis, cellular systems, клеточные системы, active media, активные среды, биологическое формообразование