Simulação da reologia e dos padrões de movimento de tecidos celulares com anéis ativos

Abstract

Neste trabalho, investigamos o comportamento coletivo de células modeladas como anéis de partículas ativas, cuja dinâmica é governada por um regime superamortecido. Utilizamos simulações computacionais para estudar o escoamento de tecidos celulares em um canal confinado com obstáculo (geometria de Stokes), explorando regimes ordenados e desordenados de movimento coletivo. Os resultados mostram que o modelo é capaz de reproduzir comportamentos físicos diversos, incluindo regimes sólido, líquidos e fluxos organizados. Além disso, comparamos os perfis de velocidade obtidos nas simulações com resultados experimentais de migração de tecidos epiteliais. Observamos que o modelo reproduz qualitativamente a dinâmica observada, embora os perfis de velocidade apresentem baixa sensibilidade às variações dos parâmetros internos. Isso sugere que a hidrodinâmica resultante é determinada predominantemente pela geometria e pelas condições de contorno, ou então que o modelo possui limitações intrínsecas, indicando a necessidade de refinamento em seus componentes. Por fim, desenvolvemos uma implementação pública do modelo, disponibilizada como um pacote da linguagem Python, que inclui ferramentas para coleta e análise de dados e diversos recursos de visualização.