แบบจำลอง ในหลอดทดลองที่ง่ายที่สุดสำหรับการเกิดแคลซิฟิเคชันคือวิธีการเพาะเลี้ยงแบบคงที่ วิธีนี้ใช้สื่อเพาะเลี้ยงเซลล์ที่เสริมด้วยไอออน ต่างๆ ที่พบในพลาสมาในเลือดเช่น แคลเซียมและฟอสเฟต เพื่อสร้างผลการเกิดแคลซิฟิเคชันบนเซลล์^{[ 1 ]}แบบจำลองนี้ซึ่งจำลองอุณหภูมิและค่า pH ทางสรีรวิทยา ได้ถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาเนื้อเยื่อที่มีชีวิต อย่างไรก็ตาม ข้อเสียที่สำคัญคือการขาดการควบคุมเกี่ยวกับระดับของแคลเซียมและฟอสเฟตที่เกิดขึ้นในร่างกายมนุษย์ (ดูการเผาผลาญ แร่ธาตุ และโคแฟคเตอร์ )

“วิธีการอิ่มตัวยิ่งยวดคงที่” หรือที่รู้จักกันในชื่อ “องค์ประกอบคงที่” ^{[ 3 ]}นั้นมีพื้นฐานมาจากการบริโภคและการทดแทนไอออนที่สะสมอย่างต่อเนื่องเพื่อสร้างโครงสร้างอะพาไทต์บนเนื้อเยื่อที่กำลังประเมิน กลยุทธ์ของแบบจำลองนี้คือการจำลองสภาพแวดล้อมทางเคมีที่มีอยู่ในร่างกายด้วยสารละลายที่มีความเข้มข้นของแคลเซียมและฟอสเฟตสูง แบบจำลองนี้ประกอบด้วยภาชนะปฏิกรณ์ชีวภาพ กลไกควบคุม และชุดบิวเรตต์ที่ทดแทนไอออนที่สะสมระหว่างกระบวนการสร้างแคลเซียม จลนศาสตร์ของปฏิกิริยาจะถูกตรวจสอบโดยการวัดค่า pH ซึ่งเป็นสัดส่วนกับการกำจัดโปรตอนของกรดฟอสเฟตผ่านการไฮโดรไลซิส^{[ 4 ]}

การเปลี่ยนแปลงค่า pH เป็นตัวกระตุ้นให้มีการเติมสารไทเทรนต์เข้าไปในระบบ เพื่อทดแทนปริมาณแคลเซียมและฟอสเฟตที่สะสมอยู่บนเนื้อเยื่อ และในขณะเดียวกันก็รักษา ระดับ ความเข้มข้นของไอออนในสารละลายให้คงที่ ซึ่งโดยปกติจะคงไว้ใกล้เคียงกับระดับทางสรีรวิทยาที่ 0.15M ปริมาณสารไทเทรนต์ที่เติมเพื่อรักษาระดับ pH จะเป็นสัดส่วนกับปริมาณของตำแหน่งการตกผลึกและระดับความอิ่มตัวยิ่งยวดของสารละลาย อัตราการเติมสารไทเทรนต์จะเป็นตัวกำหนดปริมาณการสะสมของผลึกบนเนื้อเยื่อ

แบบจำลองนี้ไม่ได้ให้การไหลหรือการกระตุ้น ทางกล แก่เนื้อเยื่อ การไหลและการกระตุ้นทางกลส่งผลต่อเส้นทางและตำแหน่งของการสะสมแคลเซียม^{[ 5 ] [ 6 ]}

แบบจำลองการเกิดแคลซิฟิเคชันแบบไดนามิกใช้ระบบไหลเวียนจำลองเพื่อสร้างสภาวะทางเคมีที่เอื้อต่อการเกิดแคลซิฟิเคชัน ในขณะเดียวกันก็กระตุ้นโครงสร้างด้วยแรงทางกล การกระตุ้นนี้พยายามเลียนแบบสภาพแวดล้อมทางกลที่พบในร่างกายจริง แบบจำลองเหล่านี้สามารถรวมหลักการความอิ่มตัวยิ่งยวดคงที่เข้ากับการไหลแบบเป็นจังหวะซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของระบบหัวใจและหลอดเลือดของมนุษย์ สารละลายแคลซิฟิเคชันที่ใช้ในแบบจำลองดังกล่าวคล้ายกับสารละลายที่ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์ความอิ่มตัวยิ่งยวดคงที่

แนวคิดของแบบจำลองการเกิดแคลซิฟิเคชันแบบไดนามิกได้รับการนำเสนอครั้งแรกหลังจากที่พบว่าแรงเค้นทางกลมีผลต่อการเกิดแคลซิฟิเคชันของเนื้อเยื่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของลิ้นหัวใจ ระบบการเกิดแคลซิฟิเคชันแบบไดนามิกมีจุดมุ่งหมายเพื่อจำลองแรงเค้นและความเครียดที่เนื้อเยื่อได้รับในร่างกายและรวมเข้ากับสภาพแวดล้อมที่ส่งเสริมการเกิดแคลซิฟิเคชัน

ระบบเหล่านี้ประกอบด้วยเครื่องวัดการไหล ตัวแปลงสัญญาณความดัน และเซ็นเซอร์อุณหภูมิเพื่อตรวจสอบสภาวะจำลองอย่างใกล้ชิด ในแบบจำลองเหล่านี้ จลนศาสตร์ของการเกิดแคลซิฟิเคชันยังคงเหมือนเดิมกับกรณีของระบบคงที่ แต่การกระตุ้นทางกลอาจส่งผลต่อตำแหน่งและขอบเขตของการสะสม^{[ 6 ]}

แบบจำลองไดนามิกอาจแตกต่างกันไปในแง่ของวิธีการให้การไหลในระบบ ตลอดจนในแง่ของอัตราการกระตุ้นแบบไดนามิก ความถี่ที่เร่งขึ้นจะถูกนำมาใช้เพื่อจำลองระยะเวลาเทียบเท่าในร่างกาย ที่ยาวนานขึ้น แบบจำลองที่เร่งขึ้นสามารถให้การคาดการณ์การเกิดแคลซิฟิเคชันในระยะยาวได้ แต่ต้องคำนึงถึงว่าความเครียดทางกลและการไหลอาจเกินกว่าสภาวะทางสรีรวิทยา^{[ 9 ]}