Modeliranje CHO bioprocesa in modeliranje procesov čiščenja proteinov
Moderatorja: dr. Luka Jeromel, prof. dr. Aleš Podgornik
1. Kemijski inštitut
Večnivojsko in večomično modeliranje, simulacija in optimizacija celic CHO: od biokemijskih reakcij do bioreaktorjev
Govorec: izr. prof. dr. Blaž Likozar
Raziskava je bila usmerjena v simulacijo metabolizma celic kitajskega hrčka (CHO) z uporabo dinamičnih modelov presnovnih mrež. Te simulacije so vključevale ključne poti, kot je glikoliza, za razumevanje celičnega vedenja v pogojih bioreaktorja. Modeli so zajeli prehode med različnimi fazami rasti z uporabo kinetike zveznih faz, kar je omogočilo napovedovanje celičnih odzivov na spremembe v oskrbi s hranili in okoljskih pogojih. Takšno modeliranje podpira optimizacijo bioprocesov, kot je proizvodnja monoklonskih protiteles.
Za zajem stohastičnega vedenja molekularnih interakcij in kinetike reakcij na mikroskali so bile uporabljene simulacije po metodi kinetične Monte Carlo (KMC). Te metode omogočajo podrobno modeliranje redkih dogodkov in časovnega razvoja v kompleksnih biokemijskih mrežah. Vzporedno je bila uporabljena računalniška dinamika tekočin (CFD) za simulacijo transportnih pojavov na makroskali, kot so mešanje, prenos mase in gradienti hranil v bioreaktorjih. Združevanje KMC s CFD je zagotovilo večnivojski okvir, ki povezuje dinamiko na ravni celic s pogoji na ravni reaktorja. Ta integracija pomaga optimizirati zasnovo reaktorjev in strategije delovanja za izboljšano učinkovitost celičnih kultur.
Poleg modeliranja zgornjega toka je bilo delo opravljeno tudi na področju postopkov spodnjega toka, s poudarkom na enotnih operacijah, kot sta kromatografija in formulacija. Kromatografske simulacije so bile uporabljene za optimizacijo korakov čiščenja proteinov, vključno z izbiro smole, elucijskimi profili in kinetiko vezave. Študije formulacije so obravnavale stabilnost in učinkovitost bioloških zdravil, pri čemer so preučevale sestavo pufra, pH in interakcije z ekscipienti. Analizirane so bile tudi druge operacije spodnjega toka, kot sta filtracija in koncentracija, z namenom izboljšanja izkoristka in kakovosti izdelka. Ti napori so prispevali k bolj integriranemu bioprocesu, ki povezuje učinkovitost zgornjega toka z zanesljivimi rezultati spodnjega toka.
2. Nacionalni inštitut za biologijo
Metabolni modeli CHO kot osrednji del podatkovno vodenega inženiringa bioprocesov
Govorec: doc. dr. Anže Županič
Na Nacionalnem inštitutu za biologijo razvijamo različne računalniške modele bioloških sistemov. Nedavno smo začeli z razvojem metabolnih modelov in naprednih metod za njihovo integracijo z meritvami genskega izražanja in metabolomike. Ta pristop nam omogoča modeliranje rasti in produktivnosti celic, tkiv in celotnih organizmov. Praktično se ti modeli lahko uporabijo za načrtovanje naprednih gojiščnih medijev, optimizacijo celičnih linij (npr. CHO) ter za izboljšanje izkoristka in robustnosti v različnih bioprocesih.
3. Medicinska fakulteta, UM
Razvoj pretočnega 3D modela kože na milifluidnem čipu za potrebe testiranja bioloških zdravil.
Govorka: mag. Monika Belak
V zadnjih letih razvoj naprednih in vitro modelov kože pridobiva vedno večji pomen, predvsem zaradi prizadevanj za zmanjšanje uporabe poskusnih živali v skladu z načeli 3R (Reduce, Refine, Replace). Obstoječi komercialno dostopni 3D modeli kože, kot so transwell sistemi in dvoslojni 3D modeli kože, sicer bolje posnemajo fiziološko strukturo človeške kože kot tradicionalni 2D kožni modeli, vendar je njihova ključna pomanjkljivost odsotnost žilnega sistema. Ta je bistven ne samo za dolgoročno preživetje tkiva, saj omogoča dostavo hranil in odvod metabolnih produktov, temveč hkrati predstavlja ključen del za testiranja, povezana s prenosom snovi (npr. zdravilnih učinkovin) ali signala (npr. v primeru uporabe neinvazivnih senzorjev) čez kožo. Odsotnost žilja pa ni edina pomanjkljivost obstoječih modelov. Ti po večini še vedno zajemajo zgolj sloja povrhnjice (epidermis) in usnjice (dermis), ne pa tudi podkožne plasti (hipodermis), ki ima pomembno vlogo pri mehanski podpori, blaženju zunanjih sil, shranjevanju energije ter termoregulaciji. Dodatek žilja in podkožne plasti v kožne modele predstavlja ključen mejnik tudi za potrebe farmacevtske industrije. Vključitev žilne mreže namreč omogoča bolj realistično simulacijo sistemske dostave učinkovin pri različnih načinih dostavi na ali skozi koži, kar bi bistveno doprineslo k oceni učinkovitosti in potencialne toksičnosti zdravil. Prisotnost podkožne plasti, ki je med drugim mesto apliciranja subkutanih zdravil, pa hkrati omogoča oceno absorpcije, sproščanja in lokalnega odziva tkiva na različne tako aplicirane učinkovine ter njihove dostavne sisteme.
Naš cilj je razvoj naprednega, večslojnega pretočnega modela kože na čipu, sestavljenega iz podkožja, žilnega sloja, usnjice in povrhnjice z uporabo 3D biotiska. S pomočjo računalniškega modeliranja (CAD) in iterativnega razvoja prototipov smo že uspešno razvili milifluidno čip platformo, proizvedeno z metodo DLP tiskanja iz svetlobno strjevalne smole. Platforma je zasnovana tako, da omogoča direktno ekstruzijsko 3D biotiskanje večslojnih kožnih konstruktov neposredno v čip, v enem samem koraku, kar bistveno poenostavi in pospeši proces izdelave. Dolgotrajni testi pretočnosti, izvedeni v sterilnih pogojih, primernih za celično gojenje, so pokazali, da platforma omogoča stabilno in zanesljivo ohranjanje vitalnosti kožnih celic skozi večtedensko obdobje neprekinjenega pretoka, kar potrjuje mehansko in biološko robustnost sistema. Zaradi možnosti dinamičnega pretoka, večslojne zgradbe ter vključitve podkožja in žilnega omrežja, ima razviti model potencial tudi za uporabo v predkliničnem testiranju zdravil, zlasti za aplikacije testiranja subkutanih bioloških zdravil, kot tudi intravenskih učinkovin, kjer se ocenjuje lokalna toleranca, difuzija v tkivo in morebitni vnetni odzivi.
4. Lek – IJS
Mehanistično modeliranje ionsko-izmenjevalne kromatografije
Govorka: mag. Dana Kocijančič
V biofarmacevtski industriji je kromatografija ključna metoda za izolacijo proteinov med proizvodnjo bioloških učinkovin, kot so monoklonska protitelesa. Glavni namen kromatografskih metod je učinkovito odstraniti procesne nečistoče, kot so agregati in proteini gostiteljskih celic, ob čim manjših izgubah biološke učinkovine.
Običajni pristopi k razvoju kromatografskih korakov temeljijo na obsežnem eksperimentalnem delu, kar je drago in časovno zahtevno. V okviru razvoja se testirajo in optimizirajo različni parametri procesa, kot so izbor kromatografskih nosilcev, pH in ionska jakost pufrov ter lastnosti začetnega materiala.
Proces optimizacije kromatografskih korakov se lahko bistveno pospeši in poceni z uporabo računalniških simulacij, ki obenem pripomorejo k boljšemu razumevanju interakcij med mobilno (pufri in proteinom) in stacionarno fazo (kromatografskim nosilcem). Pri simulacijah kromatografije se uporabljajo modeli, ki združujejo enačbe masnega prenosa znotraj kolone in adsorpcijske izoterme, s katerimi opisujemo vezavo proteinov in nečistoč na trdne porozne delce v stacionarni fazi. V sklopu mojega raziskovalnega dela bomo na izbranih proteinih razvili mehanistični model ionsko-izmenjevalne kromatografije ter ga uporabili v različnih razvojnih fazah kromatografskih postopkov od laboratorijske do proizvodnje skale.
Modeliranje proteinske strukture in interakcij s pomočjo molekularne dinamike
Moderatorja: dr. Matej Horvat, izr. prof. dr. Tomaž Curk
1. Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo, UL
Proučevanje dvojne vloge arginina v raztopinah proteinov z molekulsko dinamiko
Govorca: asist. dr. Sandi Brudar in prof. dr. Barbara Hribar-Lee
Proteini so ključni za obstoj življenja kot ga poznamo. Vpleteni so v praktično vse procese, ki omogočajo normalno delovanje živih organizmov. Že njihova najmanjša nestabilnost ali sprememba lahko privede do trajnih posledic za zdravje. Znanje o tovrstnih dogodkih in razlogih zanje je zato ključnega pomena pri razvoju bioloških zdravil in pri zaviranju neželenih interakcij med proteini. V predavanju bi na kratko povzeli nekaj naših nedavnih raziskav o vplivu prostega in na protein vezanega arginina na fazno stabilnost nekaterih raztopin globularnih proteinov, kot sta npr. jajčni lizocim (HEWL) in γD-kristalin. Da bi lažje spremljali meddelčne interakcije na mikroskopskem nivoju, smo samozdruževanje proteinov v njunih raztopinah proučevali s simulacijami molekulske dinamike. Naši rezultati kažejo, da imajo arginini tendenco po samo-asociaciji in v raztopinah proteinov delujejo kot dvorezen meč, saj arginini, ki so del proteinske površine povečajo »lepljivost« proteinov in njihovo tendenco k agregaciji, medtem ko prosti arginini v raztopini s pomočjo samo-asociacije tvorijo distančnike med proteini, ki zvišajo fazno stabilnost raztopin proteinov in zaustavijo nadaljnjo agregacijo. Pogledali bi si tudi kako smo določili specifične aminokisline s katerimi arginini v raztopini najdlje interagirajo in vpliv mutacij argininov na površini na omenjeno dvojno vlogo teh aminokislinskih ostankov.
2. Kemijski inštitut
Modeliranje proteinskih biokondenzatov
Govorec: izr. prof. dr. Franci Merzel
Nastanek in modulacija biomolekularnih kondenzatov, pa tudi njihove strukturne in dinamične lastnosti, so določene z zapletenim medsebojnim delovanjem različnih dejavnikov, ki na mikroskopski ravni vključujejo molekularne interakcije bioloških makromolekul in okoliškega topila ter ionov. Molekularne simulacije se vse pogosteje uporabljajo za podroben vpogled v različne procese in termodinamskih sil, kar omogoča mehanistično razumevanje in pomaga pri interpretaciji experimentalnih podatkov. Konkretno bomo predstavili vlogo intrinzično neurejenih regij proteina FUS pri pojavu fazne separacije.
3. Fakulteta za matematiko, naravoslovje in informacijske tehnologije, UP
Modeling and analyzing protein complexes by integrating network science and molecular dynamics simulation
Govorec: prof. dr. Miklos Kresz
Protein-protein interaction (PPI) networks are commonly used to identify protein complexes or interaction candidates. These networks provide a global, static overview of which proteins are likely to interact within a cellular context. On the other hand, molecular dynamics (MD) simulations operate at a much finer scale, providing atomic-level resolution and dynamic insight into how proteins physically interact over time. Typically, PPI network analysis and MD simulations are complementary tasks, performed sequentially. However, in this lecture, we will review how integrating these approaches yield a more comprehensive understanding, from systems-level interaction to molecular-level mechanisms.
4. Biotehniška fakulteta, UL
Učinek morfoloških in površinskih značilnosti nanomaterialov na aktivnost in adsorpcijo izbranih encimov
Govorka: asist. mag. Špela Saje
Kot del svojega doktorskega študija preučujem interakcije med proteini in 2D nanomateriali (Mxeni, grafeni, grafenovi oksidi). Z uporabo različnih eksperimentalnih metod, kot so določanje inhibicije, adsorpcije in analize sekundarne strukture proteinov, hočemo razumeti, kako ti nanomateriali vplivajo na delovanje proteinov (ali material protein inhibira, se nanj adsorbira in ali se pri tem spremeni struktura proteina…). Razumevanje teh interakcij je ključno, saj neposredno vplivajo na biokompatibilnost, potencialno toksičnost in učinkovitost nanomaterialov v različnih aplikacijah. Podobna študija je že bila izvedena (Mesarič in sod., 2013), sedaj pa nadaljujemo delo na drugih materialih in z drugimi proteini bolj v kontekstu razvoja varnih in trajnostnih materialov (SSbD – Safe and Sustainable by Design). Trenutno rezultatov modeliranje še nimam, so pa v prihodnje v načrtu tudi študije računalniškega modeliranja, ki bodo poglobile naše razumevanje mehanizmov interakcij.
5. Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo, UM
Vpogled v molekularne mehanizme vezave naravnih polifenolnih spojin na proteinske tarče z uporabo molekulskega sidranja, simulacij molekulske dinamike in prostoenergijskih izračunov
Govorka: asist. dr. Veronika Furlan
Polifenoli tvorijo veliko skupino najmanj 10 000 naravnih organskih spojin, katerih glavni strukturni element je aromatski obroč, z eno ali več hidroksilnimi skupinami. Polifenoli predstavljajo sekundarne rastlinske metabolite v sadju, zelenjavi, zeliščih in začimbah, ki imajo izrazite antioksidativne, protivnetne in protimikrobne lastnosti, najnovejše raziskave pa posvečajo posebno pozornost njihovemu antikarcinogenemu in nevroprotektivnemu delovanju. Na predavanju bo predstavljeno, kako lahko z uporabo kombiniranega računalniškega pristopa, ki združuje molekulsko sidranje, molekulsko dinamiko in prostoenergijske izračune, simuliramo vezavo naravnih polifenolnih spojin na terapevtske tarče, izračunamo proste vezavne energije ter preverimo stabilnost intermolekularnih interakcij v preučevanih kompleksih polifenol-protein.
Zaviranje bakterijske odpornosti s hibridnimi protibakterijskimi učinkovinami
Govorka: asist. dr. Anja Kolarič
Odkritje protibakterijskih učinkovin je bistveno prispevalo k obvladovanju bakterijskih okužb, vendar je njihova pretirana in nenadzorovana uporaba povzročila razvoj bakterijske odpornosti, kar resno ogroža njihovo učinkovitost. Ker je razvoj novih učinkovin izjemno zahteven, se vse bolj uveljavljajo nove terapevtske strategije, kot je hkratno delovanje na dve biološki tarči. To omogočajo hibridne spojine, ki združujejo dve protibakterijski učinkovini v eni molekuli. Namen naših raziskav je povezati protibakterijske učinkovine v hibridne spojine, ki bi omogočile uravnoteženo zaviranje več tarč in s tem upočasnile razvoj odpornosti. Identifikacijo spojin z višjo učinkovitostjo in uravnoteženim delovanjem nam omogoča molekulska dinamika, saj nam zagotavlja vpogled v stabilnost kompleksa, spremljanje vezave hibridnih spojin na bakterijsko tarčo ter analizo ključnih interakcij, hkrati pa omogoča tudi oceno proste energije vezave.
Načrtovanje varnejših opioidov s pomočjo molekulskih simulacij
Govorec: asist. dr. Samo Lešnik
Opioidi so nepogrešljivi pri lajšanju hudih bolečin, a njihova uporaba je povezana s številnimi tveganji in možnostmi zlorabe, zato je razvoj protibolečinskih učinkovin z manj stranskimi učinki nujen. Z dolgimi vseatomskimi simulacijami molekulske dinamike in analizo omrežij vodikovih vezi z algoritmi teorije grafov smo preučili, kako že drobne spremembe v kemijski strukturi opioidov vplivajo na njihove interakcije z μ-opioidnim receptorjem (MOR). Primerjali smo fentanil, ki se učinkovito veže in aktivira MOR tudi pri fiziološkem pH in zato deluje v centralnem živčnem sistemu, z njegovim fluoriranim derivatom NFEPP, zasnovanim za selektivno aktivacijo receptorja MOR predvsem v kislem okolju vnetega tkiva. Rezultati razkrivajo izrazite razlike med obema ligandoma tako v načinu vezave kot v sproženih signalnih poteh, pri čemer imata ključno vlogo kislost okolja in protonacijsko stanje receptorja. Te subtilne strukturne razlike med učinkovinama nakazujejo na možne mehanizme, preko katerih lahko ciljane strukturne modifikacije opioidov zmanjšajo neželene učinke, hkrati pa ohranijo želeno analgetično učinkovitost.
Numerično modeliranje mešanja tekočin
Moderatorja: mag. Špela Kalčič, izr. prof. dr. Blaž Likozar
1. Fakulteta za farmacijo, UL
Numerično modeliranje virusne inaktivacije v proizvodnji monoklonskih protiteles
Govorka: mag. Eva Simončič
Zagotavljanje varnosti in kakovosti zdravil je ključno v farmacevtski industriji. Eden izmed korakov, ki zagotavlja virusno varnost, med proizvodnjo bioloških zdravil je virusna inaktivacija. Najpogostejši pristop za ta korak je kontroliran spust in dvig pH medija. Vendar pa nekontrolirano nizek pH lahko privede do agregacije monoklonskih protiteles ali drugih strukturnih sprememb, ki predstavljajo zmanjšano kakovost produkta.
Z uporabo numeričnih simulacij mešanja tekočin v reaktorju lahko napovemo pojav predelov s (pre)nizkim pH v odvisnosti od nastavitev mešanja. Cilj raziskave je vzpostaviti algoritem razvoja virusne inaktivacije za mešalne posode različnih velikostnih ravni z ohranjanjem enake kakovosti končnega produkta.
2. Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo, UL
Hiter semi-analitični model vode: ali nam lahko snežinke pomagajo do hitrejšega izračuna lastnosti vode in vodnih raztopin?
Govorca: mag. Peter Ogrin in dr. Tomaž Urbič
Voda ima izredno pomemben vpliv na lastnosti proteinov, saj se brez vode proteini ne bi zvili v primerno strukturo in posledično nebi mogli opravljati svojih funkcij. V simulacijah proteinov večinski delež sistema predstavljajo molekule vode, kar pomeni, da se tudi večino računskega časa porabi za računanje lastnosti vode. Posledično bi pohitritev izračuna lastnosti vode vodila do mnogo hitrejših simulacij. Razvili smo statistično-mehanski model vode, ki omogoča izračun termodinamičnih, dinamičnih in strukturnih lastnosti vode. Gre za dvodimenzionalni semi-analitičen model in je zato v primerjavi s simulacijami več velikostnih redov hitrejši, pri čemer se rezultati modela dobro ujemajo z rezultati simulacij. Model temelji na ustvarjanju snežinkam podobnih struktur, ki služijo kot približek strukturi tekoče vode. Pri tem ima vsaka molekula vode tri interakcijska mesta, preko katerih lahko tvori tri vrste interakcij: vodikovo vez, van der Waalsov kontakt in stanje brez interakcije. Velika prednost modela je eksplicitno upoštevanje vodikovih vezi med molekulami, saj so vodikove vezi ključne tako za strukturo same vode kot za strukturo proteinov, ki se v vodi nahajajo. Model predstavlja začetni korak proti idealnemu analitičnemu modelu vode, katerega uporaba v simulacijah raztopin proteinov bi pohitrila izračune za več velikostnih redov in tako zmanjšala računsko in posledično finančno ceno simulacij.
3. Fakulteta za strojništvo, UL
Predstavitev raziskav simulacij mešanja fluidov od mikronskega do makrometrskega merila
Govorec: mag. Krištof Kovačič
Večfazni in večsestavinski sistemi s kemijskimi reakcijami in faznimi prehodi nastopajo v številnih procesnih tehnologijah. Prikažemo splošno fizikalno ogrodje za popis tovrstnih sistemov, ki temelji na mehaniki kontinuuma trdnin in tekočin, elektromagnetnem polju ter povezanem volumskem povprečenju z metodo celičnih avtomatov in faznega polja. Turbulenca je modelirana z metodo simulacije velikih vrtincev. Dispergiranje faze je modelirano s kombiniranim Euler-Lagrangeovim pristopom. Predstavimo elemente originalnega, na Fakulteti za strojništvo razvitega, prilagodljivega brezmrežnega numeričnega rešitvenega postopka, ki temelji na lokalni kolokaciji z radialnimi baznimi funkcijami. Demonstriramo simulacije kapljevitih curkov s suspenzijo trdnih delcev ter koaksialno tekočim plinom ob prisotnosti električnega polja za fokusiranje ali atomizacijo curka od mikronskega do metrskega merila. Simulacije se uporabljajo za razvoj ustreznih šob ter optimizacijo hitrosti, debeline, dolžine curkov in velikosti kapelj. Prikažemo naš razvoj več različnih tipov šob, ki se uporabljajo pri številnih tehnologijah povezanih z razvojem zdravil; od dostave vzorcev v femtosekundni kristalografiji proteinov v povezavi z laserji na proste elektrone na mikroskopskem merilu do oplaščenja tablet na makroskopskem merilu.
Optimizacija mikromešalnika za masovno proizvodnjo
Govorec: izr. prof. dr. Joško Valentinčič
Predstavili bomo tehnološki model mikroelektroerozijskega dolbenja, namenjenega optimizaciji izbranih geometrijskih oblik na dnu kanala z namenom učinkovitega mešanja dveh kapljevin in primernosti za učinkovito izdelavo teh oblik z mikroelektroerozijskim dolbenjem. Obravnavali smo poševne utore (angl. slanted grooves) in obliko ribje kosti (angl. staggered herringbone). Za oceno uporabnosti različnih izvedb mikromešalnikov so bile izvedene numerične simulacije toka (Navier–Stokes) in difuzije (Fick), s katerimi je bila analizirana mešalna učinkovitost. Predstavljeni pristop združuje tehnološke omejitve z rezultati simulacij in predstavlja učinkovito optimizacijsko orodje pri razvoju mikromešalnikov ter posledično pri izdelavi orodij za mikrobrizganje plastike. Tako izdelane mikromešalnike smo uspešno testirali v laboratorijskem okolju.
4. Kemijski inštitut
Modeli na osnovi delcev za enkapsulirane mikromehurčke in plinske vezikle za simulacije biomedicinskega ultrazvoka
Govorec: prof. dr. Matej Praprotnik
Z ultrazvočno vodeno dostavo zdravil in genov (USDG) je omogočena nadzorovana in prostorsko natančna dostava zdravil, enkapsuliranih v mikromehurčkih (EMBs) in podmikronskih plinskih veziklih (GVs), na ciljne predele, kot so rakavi tumorji. Gre za neinvaziven postopek z nizko toksičnostjo in bistveno zmanjšanim odmerkom zdravila. Fizične lastnosti GV-jev in EMB-jev ključno vplivajo na uspešnost USDG. Zato je podrobno razumevanje in modeliranje njihovih fizikalnih lastnosti bistvenega pomena za terapevtske ultrazvočne aplikacije. Najsodobnejši kontinuumski modeli teles z ovojnico ne omogočajo vključevanja podrobnosti, kot je spremenljiva debelina ovojnice. Razvili smo splošni modelirni okvir na osnovi delcev za enkapsulirana telesa, ki natančno zajame elastične in reološke lastnosti GV-jev in EMB-jev. Za modeliranje topila, plinske faze in trianguliranih površin potopljenih objektov uporabljamo metodo disipativne dinamične simulacije (DPD). Njihovo elastično obnašanje preučujemo in potrjujemo s simulacijami raztezanja in uklona, analizo lastnih načinov nihanja, simulacijami strižnega toka ter primerjavo napovedanega pritiska za uklon z objavljenimi eksperimentalnimi podatki.
5. Institut “Jožef Stefan”
Samoprilagodljive brezmrežne metode za reševanje nelinearnih sklopljenih problemov
Govorec: mag. Miha Rot
V Laboratoriju za vzporedne in porazdeljene sisteme Inštituta Jožef Stefan razvijamo napredne metode za numerično reševanje parcialnih diferencialnih enačb, s katerimi opisujemo širok spekter pojavov od osnovnih modelov prenosa toplote in linearne elastomehanike do izrazito nelinearnih ter sklopljenih sistemov, kot so mehanika nenewtonskih kapljevin (npr. pretakanje krvi ali polimerov), plastične deformacije ter dinamika kompleksnih modelov zmesi.
Osrednje raziskovalno področje predstavlja splošna formulacija aproksimacije diferencialnih operatorjev, ki omogoča vpeljavo različnih oblik prilagodljivosti (metoda se samodejno prilagaja kompleksnosti obravnavanega problema), razvoj rešitvenih algoritmov višjega reda, fleksibilno obravnavo problemov z gibljivimi in zapletenimi mejami ter natančen nadzor nad kompromisom med stabilnostjo in točnostjo rešitve.
Pomemben del našega poslanstva je tudi učinkovita paralelna implementacija razvitih algoritmov, s čimer omogočamo njihovo uporabo pri reševanju zahtevnih problemov iz realnega sveta.