Procedimiento para la simulación de la interacción de sustancias químicas con organismos vivos.

Procedimiento implementado por ordenador para determinar la interacción de una o varias sustancias químicamente activas con uno o varios organismos por medio de un sistema informático que comprende al menos un módulo de sustancia,

un módulo de aplicación y un módulo de organismo, en el que el módulo de sustancia contiene información físico-química y/o bioquímica sobre la(s) sustancia(s), cuyo comportamiento debe simularse,

el módulo de organismo incluye información fisiológica y anatómica que caracteriza al organismo, con el que debe interaccionar la sustancia,

el módulo de aplicación incluye información sobre la ubicación y el perfil temporal de la administración de la(s) sustancia(s), y el procedimiento comprende las siguientes etapas:

A) seleccionar al menos una sustancia a partir del módulo de sustancia y analizar sus propiedades físico-químicas y/o bioquímicas,

B) a partir del módulo de organismo seleccionar compartimentos anatómicos y fisiológicos del organismo respectivo seleccionado al menos de:

a) en el caso de mamíferos o insectos: pulmón, órganos periféricos, vías sanguíneas, preferentemente vías sanguíneas arteriales y/o venosas, o fluido sanguíneo;

b) en el caso de plantas flujo de xilema y floema y raíz y/u hoja y/o tallo,

C) describir los compartimentos en un programa informático con respecto a los procesos de transporte de la sustancia desde y hasta los compartimentos, procesos de degradación y procesos activos mediante ecuaciones de transporte de masa y ecuaciones de reacción cinéticas para la descripción del proceso respectivo,

D) describir los procesos de transporte y dado el caso los procesos de degradación de la sustancia activa en el organismo en el programa informático mediante ecuaciones de transporte de masa y ecuaciones de reacción cinéticas,

E) vincular los sistemas de ecuación seleccionados según las etapas C) y D) y calcular de forma numérica el sistema generado de ecuaciones diferenciales acopladas,

F) determinar la curva de concentración/tiempo de la sustancia activa en compartimentos seleccionados, caracterizado porque:

- para el programa informático se usa una arquitectura de modelo jerárquica que se compone de módulos que presentan diferentes funcionalidades, y comprenden al menos el módulo de sustancia, el módulo de aplicación y el módulo de organismo,

- los módulos se conectan entre sí dinámicamente durante el tiempo de ejecución del procedimiento y jerárquicamente mediante el sistema informático,

- a continuación en la etapa E) se genera automáticamente un sistema de ecuaciones diferenciales acopladas mediante un generador de ED, que se resuelve mediante integración numérica mediante un solucionador numérico y

- como resultado se proporcionan curvas de concentración/tiempo de la(s) sustancia(s) en cuestión en compartimentos del organismo en cuestión.