DTU Studieprojekt - Fagprojekt. Exciterbare insulin producerende beta-celler

Danmarks Tekniske Universitet (DTU)

Studieprojekt/speciale
Storkøbenhavn

Fagprojekt. Exciterbare insulin producerende beta-celler

Udbyder
Vejleder
Sted
København og omegn
Insulin produceres af beta-celler i bugspytkirtlen. Cellerne er grupperet i øer af 1000-2000 celler kaldet de Langerhanske øer, og i bugspytkirtlen har vi godt en million Langerhanske øer. Beta-cellerne udskiller insulin i vesikler, små beholdere af samme bilipid lag, som cellebranen består af. Veksiklerne smelter sammen med cellemembranen og tømmes for insulin udenfor cellen. Insulinudskillelsen er ledsaget af periodiske udbrud af hurtige elektriske spændings oscillationer over cellemembranen. Cellemembranen penetreres af protein molekyler, som fungere som porte for ioner, der passerer cellemembranen. Disse ionporte tillader passage af calcium ioner, kalium ioner og andre ioner, og de styrer spændingen over cellemembranen. Derudover kan nabo celler passivt udveksle ioner via ”gap junctions”, som er rør, der forbinder cellerne.

I dette fagprojekt skal vi først udlede en matematisk differentialligningsmodel for spændingen over cellemembranen samt ionportenes funktion [1,2]. Denne model vil bestå af en spændingsligning, hvor cellemembranen er en elektrisk kondensator, samt ligninger for hver ionport. Vi skal betragte 3-4 ionporte. Det resulterende differentialligningssystem er stærkt ulineær og udbrudet af oscillerende spændings udbrud er et resultat af to bifurkationer i systemet, en saddel bifurkation og en homoklin bifurkation. Bifurkationsteori er ikke en forudsætning for projektet, men vil blive undervist undervejs.

Formålet med dette fagprojekt er at se på flere koblede beta-celler, koblet via ”gap junctions”. Vi skal betragte ganske få koblede celler og se på hvorledes udbrud i en celle kan inducere udbrud i nabo celler. Hvordan ændres bifurkationsmønstret ved kobling af flere celler? Kan koblede celler repræsenteres med en graf, hvor vi kan anskue de koblede differentialligninger som en graf-Laplace ligning?

Litteratur:

    • C.P. Fall, E.S Marland, J.M. Wagner og J.J. Tyson, Computational Cell Biology. Springer Verlag 2002.
    • J. Keener og J. Sneyd, Mathematical Physiology. Springer Verlag, New York, 1998.
    • M. G. Pedersen og M. P. Sørensen, Wave-Block Due to a Threshold Gradient Underlies Limited Coordination in Pancreatic Islets. J Biol Phys (2008) 34:425–432.
    Forudsætninger:
    • 01025 Matematik 2 for matematik og teknologi eller 01034/01035/01037 Matematik 2.
    • Ønskelige forudsætninger: Introduktion til numerisk analyse for ordinære differentialligninger. Indledende celle biologi.
    • Vejleder: Mads Peter Sørensen, DTU Compute, sektion for dynamiske systemer. Kontakt: Mads Peter Sørensen, E-post: mpso@dtu.dk

    PDF fil med projektbeskrivelse og illustration findes nedenfor under knappen "DOWN LOAD MATERIALE"

    Forudsætninger
    Kurser svarende til 60 point indenfor bachelorpakken skal være bestået.

    Emneord

    Tags
    Kontakt
    Virksomhed/organisation
    DTU Compute

    Navn
    Mads Peter Sørensen

    Stilling
    Professor

    Mail
    mpso@dtu.dk

    Vejleder-info
    Bachelor i Matematik og Teknologi
    Vejleder
    Mads Peter Sørensen

    ECTS-point
    10

    Type
    Fagprojekt


    Login for at se hele opslaget

    Dette jobopslag er kun tilgængeligt for vores brugere. Log ind eller opret en profil - det er gratis og tager kun to minutter.

    Log ind med sociale medier


    Log ind med din karriereprofil

    @


    Glemt kode Ny bruger

    Løbende ansøgningsfrist

    Angiv venligst i din ansøgning, at du har ansøgt opslaget via Studerende Online

    Studieprojekt/speciale
    Storkøbenhavn
    Matematik, Fysik & Nano
    Naturvidenskab
    Forskning & Udvikling
    Naturvidenskab
    Teknik



    Danmarks Tekniske Universitet (DTU) - hurtigt overblik


    Danmarks Tekniske Universitet (DTU)
    Danmarks Tekniske Universitet (DTU)
    DTU er et teknisk eliteuniversitet med international rækkevidde og standard. Vores mission er at udvikle og nyttiggøre naturvidenskab og teknisk videnskab til gavn for samfundet. 11.200 studerende uddanner sig her til fremtiden, og 6.000 medarbejdere har hver dag fokus på uddannelse, forskning, myndighedsrådgivning og innovation, som bidrager til øget vækst og velfærd.

    Placering
    Anker Engelunds Vej 1
    2800 Kgs. Lyngby
    Logo: Danmarks Tekniske Universitet (DTU)
    Efterspørgsel efter nye talenter

    Hvilke jobtyper og arbejdsområder udbyder vi normalt og hvor mange nye talenter søger vi efter?


    Nyeste tweets
    Henter tweets...
    Facebook feed

    Henter facebook feed...

    LinkedIn

    Følg vores aktiviteter på LinkedIn.


    Webside

    Få mere info omkring vores virksomhed på vores egne websider:

    www.dtu.dk


    Danmarks Tekniske Universitet (DTU) i Google

    Er der andre informationer om os, som du burde vide? Se, hvad en Google-søgning siger.



    https://studerendeonline.dk/job/1268865/
    Vi bruger cookies til statistik, sociale medier og brugeroplevelse. Ved at bruge sitet accepterer du vores privatlivspolitik. (luk)
    HPT