Kali, một khoáng chất phổ biến có nhiều trong thực phẩm như chuối và rau lá xanh, rất cần thiết cho chức năng bình thường của tế bào. Nó giúp cơ tim hoạt động chính xác và hỗ trợ truyền tín hiệu điện trong tế bào.

Sử dụng dữ liệu sinh học hiện có, các nhà nghiên cứu tại Đại học Waterloo đã xây dựng một mô hình toán học mô phỏng cách cơ thể một người bình thường điều chỉnh kali, cả trong thời điểm cạn kiệt kali và trong khi hấp thụ kali. Bởi vì rất nhiều loại thực phẩm chứa lượng kali dồi dào nên cơ thể chúng ta liên tục dự trữ, và loại bỏ kali để duy trì mức kali lành mạnh là một quá trình được gọi là duy trì cân bằng nội môi kali. Hiểu về cân bằng nội môi kali là điều cần thiết trong việc giúp chẩn đoán nguồn gốc của vấn đề khi có sự cố xảy ra khi bệnh thận hoặc thuốc dẫn đến rối loạn điều hòa.

Mô hình này có thể được sử dụng cho thử nghiệm bệnh nhân ảo, cho phép các nhà nghiên cứu tạo ra hàng tá bệnh nhân và sau đó dự đoán những người nào sẽ bị tăng hoặc hạ kali trong máu dựa vào các biện pháp kiểm soát khác nhau.

Mô hình này đặc biệt thú vị vì nó cho phép các nhà khoa học kiểm tra giả thuyết về tín hiệu trao đổi chéo cơ-thận. Các nhà khoa học đã đưa ra giả thuyết rằng cơ xương, chịu trách nhiệm cho phần lớn việc dự trữ kali trong cơ thể, có thể báo hiệu trực tiếp cho thận rằng đã đến lúc phải bài tiết lượng dư thừa khi dự trữ quá nhiều kali và ngược lại. Khi các nhà nghiên cứu toán học thử nghiệm giả thuyết trong mô hình của họ, nó phản ánh chính xác hơn dữ liệu sinh học hiện có về cân bằng nội môi kali, cho thấy rằng trao đổi chéo cơ-thận có thể là một phần thiết yếu trong bài toán điều hòa kali.