Fotografi av Nicolas Sundqvist

Nicolas Sundqvist

Doktorand

Jag använder matematiska modeller för att kvantifiera intracellulära flöden och kombinerar detta med en mekanistisk förståelse för hjärnaktivitet och cerebralt blodflöde för att få en djupare insikt i hur hjärnmetabolismen fungerar.

Min forskning

Att undersöka komplexa biologiska system, såsom intracellulär metabolism, är ett forskningsområde som spänner över och kombinerar områden som cellulär fysiologi, biokemi och bioteknik. Medan den metaboliska fenotypen i mänskliga celler kan karakteriseras av många olika parametrar, är de viktigaste parametrarna, de flöden som styr den intracellulära ämnesomsättningen, även kallade metabola flödena. Dessa flöden beskriver hur ämnesomvandlingen sker i hela systemet och är mycket svåra att mäta i levande vävnad.

För närvarande är det forskning inom området metabol flödesanalys (MFA) som erbjuder den bästa lösningen för en kvantitativ bestämmelse av de metabola flödena. Metabol flödesanalys använder matematisk modellering för att bestämma de metabola flödena baserat på fördelningen av isotopa spårämnen som introducerats till systemet.

Tidigare har MFA-metoden huvudsakligen använts för att kartlägga metabolismen av enklare organism såsom E-coli och har endast i begränsad utsträckning använts för att utvärdera mer komplexa system, såsom den mänskliga metabolismen.

MFA kan användas för att bestämma flödeskonfigurationen för komplexa system, dock behöver modelleringsdelen av metoden utvecklas vidare. Således är målet för mitt projekt att utöka det befintliga modelleringsramverket för att utveckla en robust, pålitlig och realistisk metod för modellering av metaboliska flöden i mänskliga system. Vidare kommer kunskapen från dessa metabola modeller att kombineras med en mekanistisk förståelse för hjärnans aktivitet och blodflöde, som också erhållits genom matematisk modellering, för att få en helhetsförståelse för hur den mänskliga hjärnmetabolismen fungerar.

Publikationer

2024

Nicolas Sundqvist (2024) Mathematical Modelling of Cerebral Metabolism: From Ion Channels to Metabolic Fluxes

2023

Sebastian Sten, Henrik Podéus, Nicolas Sundqvist, Fredrik Elinder, Maria Engström, Gunnar Cedersund (2023) A quantitative model for human neurovascular coupling with translated mechanisms from animals PloS Computational Biology, Vol. 19, Artikel e1010818 Vidare till DOI

2022

Nicolas Sundqvist, Sebastian Sten, Peter Thompson, Benjamin Jan Andersson, Maria Engström, Gunnar Cedersund (2022) Mechanistic model for human brain metabolism and its connection to the neurovascular coupling PloS Computational Biology, Vol. 18, Artikel e1010798 Vidare till DOI
Nicolas Sundqvist, Nina Grankvist, Jeramie Watrous, Jain Mohit, Roland Nilsson, Gunnar Cedersund (2022) Validation-based model selection for C-13 metabolic flux analysis with uncertain measurement errors PloS Computational Biology, Vol. 18, Artikel e1009999 Vidare till DOI

Forskning

Organisation