模拟生物学

对生物系统进行建模、模拟和分析

模拟生物学®提供用于建模,仿真和分析动态系统的应用和编程工具,专注于定量系统药理(QSP),基于生理学的药代动力学(PBPK)和药代动力学/药效学(PK / PD)应用。您可以使用Simbiology块图编辑器交互式地构建模型或使用MATLAB以编程方式®语。您的模型可以从划痕创建,以SBML格式文件导入,或内置于素质中提供的模型示例。

SimBiology提供了各种技术,用于分析复杂度和大小不等的基于ODE的模型。您可以运行模拟来评估目标可行性,预测药物疗效和安全性,并确定最佳给药计划。您可以使用局部和全局敏感性分析确定关键路径和参数,并通过运行参数扫描来评估生物可变性。要估计参数,可以使用非线性回归和非线性混合效应技术拟合数据,并执行非房室分析(NCA)。

开始:

辛生物社区

使用Simbiology和Matlab在QSP,PBPK和PK / PD建模中工作的科学家的聚集场所。

建筑模型

构造定量系统药理学(QSP)生理药代动力学(PBPK),或药代动力学/药效学(PK / PD)就像您使用SimBiology Model Builder在一张纸上绘制模型一样。

指定模型动力学

使用拖放框图编辑器或编程工具构建QSP、PBPK或PK/PD模型。从系统生物学标记语言(SBML)文件导入现有模型。

创建模型变体

使用模型变量存储一组不同于基本模型配置的参数值或初始条件。无需创建模型的多个副本,即可轻松模拟虚拟患者、候选药物、备选方案和假设。

将备用数量值存储为模型变体。

评估剂量策略

定义和评估给药策略。评估组合疗法的好处,并通过组合针对不同模型物种的剂量调度来确定最佳给药策略。

模拟模型

使用多种确定性和随机解算器模拟模型的动态行为Simbiology Model Analyzer或编程工具。

选择解算器

选择几种可用的确定性求解器之一,包括Matlab Ode Solvers.日本人的求解器,或选择随机解算器,包括随机模拟算法(SSA)、显式tau跳跃和隐式tau跳跃。

自动单元转换

选择最适合您的模型的单位;例如,以毫克为单位指定剂量,以纳克/毫升为单位指定药物浓度,以升为单位指定血浆体积。单位转换工具将模型和数据中的所有数量转换为一致的单位系统。

指定单位并自动执行单元转换。

加速模拟

通过将模型转换为编译的C代码来加速大型模型或蒙特卡罗模拟的模拟。通过使用并行计算工具箱™

通过缩放到集群和云来提高模拟的性能。

估算参数

通过将模型拟合到实验时间课程数据来估算模型参数。通过执行非组来分析(NCA)计算PK参数。

非组件分析

根据药物浓度的时间过程测量值计算药物的药代动力学参数,无需假设房室模型。使用稀疏或串行采样,对单次或多次给药的实验和模拟数据执行NCA。

以线性和半对数标度显示的浓度-时间数据的AUC计算。

非线性回归

估计参数使用本地或全球估算方法计算置信区间用于参数和模型预测。独立拟合每个组以生成特定于组的估计值,或同时拟合所有组以估计单个值集。

双室PK模型的高斯参数置信区间。

非线性混合效应技术(NLME)

使用NLME方法使用随机近似的预期 - 最大化(SAEM),一阶条件估计(FOCE),一阶估计(FO),线性混合效应(LME)近似或限制LME近似值。

非线性混合效应法的进度图。

分析模型

进行敏感性分析、参数扫描和蒙特卡罗模拟,以探索参数和条件对模型行为的影响。

内置程序和交互式探索工具

使用SimBiology Model Analyzer应用程序的内置分析步骤编写分析程序。使用滑块以交互方式探索参数或剂量计划变化对模型结果的影响。

全局和局部敏感性分析

通过执行局部或全局敏感性分析,探讨模型数量变化对模型响应的影响。使用全局灵敏度分析来了解哪个模型在参数空间中输入驱动模型响应并告知参数估计策略。

自定义分析

通过MATLAB脚本以编程方式使用SimBiology来自动化分析和创建自定义分析。您还可以使用社区提供的工具作为附加组件,对SimBiology模型(如虚拟人口模拟)执行自定义分析。

来自SimBiology在线社区的社区贡献工具。

部署模型

使用App Designer创建模型探索应用程序,并将其与MATLAB编译器打包。与无法访问MATLAB和SimBiology的合作者共享SimBiology仿真,而无需公开建模细节。

构建和部署Web应用程序

使用创建应用程序应用程序设计师,使用MATLAB编译器对其进行打包™, 并使用MATLAB Web App Server™。合作者可以使用浏览器访问并运行Web应用程序,而无需安装任何软件。

在浏览器上运行的目标介导药物处置(TMDD)模拟web应用程序。

最新功能

Simbiology Model Builder.

在单个统一视图中使用两个图表和表格模式的交互式构建模型。

全球敏感性分析(GSA)

通过计算Sobol指数和执行Multiparametric GSA来探索模型数量变化对模型响应的影响

可观测

执行后模拟计算,例如以计算曲线(AUC)下的区域,并将其用作仿真,数据拟合或全局敏感性分析的响应

发行说明有关这些功能的详细信息和相应的功能。