Современный уровень развития медико-биологических и технических наук позволяет использовать их достижения для разработки различных биотехнических систем (БТС), сочетающих в себе и технические средства, и живые элементы. При создании и обеспечении функционирования данных систем появляется необходимость обращения к ресурсным возможностям биоинформатики. Направления применения БТС в фундаментальных и прикладных медико-биологических областях связаны с современными тенденциями развития соответствующих технологий. Ниже рассмотрены наиболее перспективные возможности использования биоинформационного компонента для БТС, которые условно можно разделить на следующие:
► БТС для моделирования патологических и физиологических процессов;
► БТС для медицинской диагностики;
► БТС для отображения биомедицинской информации (2D-, 3D-изоб-ражения);
► БТС на основе новых медицинских технологий;
► БТС для персонализированной терапии.
БТС для моделирования патологических и физиологических процессов. С точки зрения использования биоинформационных возможностей большой интерес представляют системы, разрабатываемые для моделирования процессов метаболизма и внутриклеточной сигнальной транс-дукции, чему способствует огромное количество накопленных данных «-омик». Таким образом, появляется возможность изучить процессы адаптации и выживания клеток в разных условиях, при дифференци-ровке или клеточной гибели, а также их особенности при важнейших социально значимых заболеваниях. При этом широко используются возможности математического моделирования, позволяющего описы-
вать и анализировать внутри- и межклеточные процессы с помощью систем математических уравнений.
Так, структурные модели описывают молекулы, вовлеченные в процесс, их возможные количества и взаимодействия. В случае исследования динамики процессов учитываются изменения этих значений во времени. Для описания данных изменений используют различные типы математических моделей: детерминистические или вероятностные (стохастические); дискретные или непрерывные; описывающие (в ряде случаев) процессы в пространстве.