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ANSYS的博客
2021年6月10日
的概念在网上实验——或在计算机上进行的研究——正在激发全球生物医学界的想象力。通过在模拟虚拟环境中复制疾病进展、预测手术结果或研究各种药物治疗的疗效,研究人员可以制定更有效的治疗策略,最大限度地提高患者的治疗效果,而对人类或动物受试者没有风险。
“很快,我相信不使用就会被认为是不道德的在网上Liège大学和比利时鲁汶大学生物力学和计算组织工程研究教授Liesbet Geris博士预测道。Geris是Ansys解决方案的长期用户,她的研究重点是骨骼和软骨再生,计算组织工程和可按需3D打印的骨科植入物的设计。
“考虑到巨大的利益在网上随着建模和仿真工具的准确性不断提高,将减少将人类或动物纳入我们的实验的需求,”Geris解释说。“通过使用先进的模拟工具,我们将能够比使用传统工具更快、更自信、更经济地进行研究发现在体外而且在活的有机体内方法。”
根据杰里斯的说法,……的主要好处之一在网上实验是创建反映特定患者的定制模型的能力。“每个人的身体在几何形状、动作和行为上都是不同的,”格里斯指出。“通过创建一个针对患者的模拟,我们可以预测一个拟议的治疗计划如何不仅以一种普遍的方式起作用,而且在某些情况下也适用于特定的人。这是一个革命性的概念,有可能从根本上改变我们在医疗环境中治疗患者的方式。”
Geris是虚拟生理人类研究所(VPHi)的执行主任,他走在这场革命的前沿。在VPHi的职位上,她积极倡导使用在网上通过与临床社区、欧洲委员会和议会以及监管机构(如欧洲药品管理局(EMA)和美国食品和药物管理局(FDA))合作,在医疗保健领域建模。Geris是VHPi有史以来最年轻的执行董事,也是第一位担任这一职位的女性。
虽然Geris是全球生物医学界的杰出和备受尊敬的成员,但她必须克服许多基于性别的刻板印象。
她指出:“在比利时,当我不得不选择一个学习方向时,通常鼓励对科学和数学感兴趣的女孩成为医生,因为她们‘柔软’的一面和典型的女性特征将有利于与病人互动。”“男孩们被鼓励走上工程道路。过时的观点认为,工程师修桥是一项男性的工作,这种观点仍然很流行,但幸运的是,这种观点越来越少了。”
格里斯非但没有被这种性别偏见吓倒,反而将其视为一种挑战。“我对从事工程师职业的态度是:‘你说女孩不能做这个?我给你看!她说:“我下定决心要开辟自己的道路,尽管胜算似乎不大。”她的母亲也是一个很好的榜样,她的母亲是一位数学家,她鼓励女儿抵制任何基于性别的限制。
镁板随时间的退化。颜色轮廓显示Mg离子被释放到周围介质的浓度。Mojtaba Barzegari提供
镁螺杆随时间的退化,显示螺杆的退化形状(白色主体)和初始形状(透明表面)。Mojtaba Barzegari提供
但这条路并不总是一帆风顺。作为一名在鲁汶大学获得机械工程(选择机电一体化)学士/硕士学位的本科生,Geris是90名学生中仅有的11名女性之一。“我不常见到我的女同学,但当我们聚在一起聊天时,总会在走廊上引起一阵骚动,”格里斯回忆道。“门会打开。人们会停下来看。就好像他们在说,‘这些女人在这里做什么?’就好像我们总是需要证明我们属于那里。”
Geris赢得了众多研究生奖项,2007年在鲁汶大学获得博士学位,并于2009年加入Liège大学的教职人员。她的成就和认可,无论是作为学生和教员,都可以找到在这里。
虽然在比利时从事工程职业的女性数量可能比格里斯上学时有所增加,但如今女性只占工程劳动力的12%华体会体育APP手机版下载,这与美国的多样性统计数据相似。
吸引更多女性进入这一领域的关键是什么?Geris认为,一个重要的方面是改变对工程作为一种职业的整体看法。“不幸的是,我们仍然有一种刻板的观点,认为工程师修桥,男孩更擅长这方面。男孩小时候喜欢玩积木和乐高,而女孩仍然被鼓励玩洋娃娃。我们不仅需要克服这些类型的早期偏见,鼓励女孩在很小的时候就参加STEM(科学、技术、工程和数学)课程,而且我们还需要教育男女关于工程的真正本质。”
对于格里斯来说,一个关键时刻是在她还是高中生的时候参观了一所大学的工程项目。她回忆说:“我本以为会看到戴安全帽的人,但我看到的却是一群人在实验室里工作,作为一个团队,解决问题。”“我想,‘这就是我想做的。我想和其他人一起工作,共同找到造福社会的解决方案。“这太神奇了,完全不像我自己的工程概念。我知道我找到了自己的使命。”
在灌注生物反应器中培养的钛3d打印支架内的新组织生长(粉红色)。彩色箭头表示流速。所模拟的两种情况仅在生物反应器室内支架的放置位置上有所不同(Guyot等人,BMMB 2016)。
在她在Liège大学的研究小组中,格里斯鼓励多样性,不仅基于性别,还基于种族、国籍和其他个人特征。她指出:“我们的观点越多样化,我们就越能创造性地应对研究挑战。”“从许多不同的角度来看待一个问题总是很有价值的。”
Ansys仿真软件的不断进步使Geris和她的研究团队更容易复制生物过程,例如生物反应器中介质流过支架,这对她的工作至关重要。“我们越来越接近于确保每个研究团队和每个临床团队都在使用模拟和人工智能在网上模拟生物过程的模型,预测患者对治疗的生物反应,并显著改善结果。我很自豪能够在鼓励全球医学界采用计算机模拟方面发挥领导作用。”
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