MioLab, a rat cardiac contractile force simulator: Applications to teaching cardiac cell physiology and biophysics

Markolab Web: Uma Plataforma Online Para Estudo Do Comportamento Estocástico Dos Canais Iônicos

“…Há muitas razões para isso: os modelos que utilizam na sua descrição as cadeias de Markov, não se restringem à ideia de portas independentes que definem o canal, eles permitem uma descrição mais detalhada, com transições específicas entre os estados aberto, fechado e inativo, permitindo uma melhor compreensão de diversas anomalias que ocorrem nesses canais e consequentemente um melhor esclarecimento dos fatores responsáveis pela geração de arritmias cardíacas [2]. Ressalta-se aqui que a utilização desses modelos é de grande importância para o desenvolvimento de simuladores que possam ser utilizados não apenas para a pesquisa, mas também para complementar o ensino dos princípios básicos da fisiologia e biofísica da célula cardíaca, cita-se por exemplo os simuladores MioLAB [3] e LabHeart [4]. Mesmo com uma ampla variedade de simuladores e plataformas online de simulação [5, 6 e 7], nenhuma aborda de forma específica e a nível microscópico, a pesquisa e ensino da representação dos canais iônicos utilizando modelos de Markov.…”

Ferramentas Computacionais Para Estudo Dos Canais Iônicos Utilizando Diagramas De Estados: Matlab® vs Python

“…As duas linguagens possuem documentação adequada para iniciar o desenvolvimento[10]. Cabe observar que Python é uma linguagem de programação Open Source, gratuita e possui um amplo conjunto de bibliotecas disponibilizadas pela sua comunidade.…”

“…Devido a facilidade de uso e a similaridade com o ambiente Matlab® para esse projeto foi utilizado o ambiente Spyder[9][10][11].O fato do Python ter código fonte aberto permite aos desenvolvedores visualizarem como foi realizada a implementação de determinada funcionalidade, podendo inclusive, adicionar outros pontos para atendê-lo. A portabilidade do código é outro ponto relevante, uma vez que as aplicações podem interagir com outras linguagens de programação, algo que é restrito no Matlab®[10].O Matlab® é um ambiente consagrado no auxílio de implementações científicas e isso traz segurança para o desenvolvimento de novas soluções.O Simulink é uma vantagem que vale destacar, pois não existe um produto similar no mercado[10][11].Em relação ao tempo de processamento (tempo de simulação) foi observado na plataforma Matlab® a execução em 3 min e 40 segundos e na linguagem de programação Python em 1 min 50 segundos.5. Conclusão Pode-se concluir que o Python é uma alternativa para o Matlab®, desde que não se tenha que utilizar o Simulink.…”

Integrative computational modeling of calcium handling and cardiac arrhythmias

“…In addition, several educational tools have been developed to teach cardiac (cellular) electrophysiology. For example, LabHEART® provides a user-friendly tool to simulate ion currents and calcium transport proteins in a rabbit ventricular myocyte (417), the MioLab® simulator describes calcium dynamics and contractile forces during contraction and relaxation of cardiomyocytes (418), and the web-based simulation platform eSolv enables teachers to load a cardiomyocyte CellML model and generate simulations adapted to the students' level by defining whether and to what extent model parameters can be changed (419). Although it is possible to perform simulations with ion-channel blockers in both eSolv and MioLab®, as well as in the more generic cardiomyocyte simulation tools Myokit (344) and LongQt (420), these computational tools are limited in their ability to compare the effects of AADs on the AP under various conditions in a user-friendly way.…”

“…However, to simulate AAD effects, detailed models of cardiac cellular electrophysiology are needed. Several relatively user-friendly tools have been developed to simulate cardiac cellular electrophysiology (417)(418)(419)(420)(421). However, these tools often focus on a single model and are limited in their ability to compare (state-dependent) AAD effects.…”