Η επιστημονική ειδικότητα του Δρ Βαβουράκη είναι στη μηχανική συνεχούς στερεού μέσου καθώς επίσης στη μαθηματική και υπολογιστική μοντελοποίηση προβλημάτων εφηρμοσμένης μηχανικής κι εμβιομηχανικής. Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα εκτείνονται από τις υπολογιστικές μέθοδους και μοντελοποίηση μέχρι τη μελέτη μη-γραμμικών ελαστικών σωμάτων, συστημάτων της βιολογίας και τη βιοιατρική. Tο ερευνητικό όραμά του είναι η σύνθεση μεθόδων μοντελοποίησης με απεικονιστικές τεχνικές με κατεύθυνση τη προ- και διε-εγχειρητική υποστήριξη μέσω υπολογιστή, καθώς επίσης τη διερεύνηση της παθοφυσιολογίας ανθρώπινων ασθενειών υπό το πρίσμα του μηχανικού.

Συνοπτικά οι τομείς επιστημονικού ενδιαφέροντος του Δρ Βαβουράκη είναι οι ακόλουθοι:

• Μηχανική συνεχούς μέσου: ανάλυση μηχανικής μη-γραμμικών στερεών σωμάτων και κατασκευών
• In-silico μοντελοποίηση σε προβλήματα ευρέως κλίμακας και φυσικής
• Μέθοδοι συνοριακών στοιχείων (BEM), πεπερασμένων στοιχείων (FEM), Ισογεωμετρικής Ανάλυσης (IGA) και χωρίς διακριτοποίηση (Mesh-free)
• Μαθηματική βιολογία και μαθηματική μοντελοποίηση
• Ανάπτυξη και εφαρμογή αριθμητικών μεθόδων σε προβλήματα Αεροναυπηγικής, Εφηρμοσμένης Μηχανικής και Εμβιομηχανικής
• Υπολογιστική υψηλών επιδόσεων: προγραμματισμός διαμέσω τεχνολογιών CPU-/GPU, αντικειμενοστρεφής προγραμματισμός

M. Hadjicharalambous, E. Ioannou, N. Aristokleous, K. Gazeli, C. Anastassiou, V. Vavourakis 2022. “Combined anti-angiogenic and cytotoxic treatment of a solid tumour: in silico investigation of a xenograft animal model’s digital twin,” Journal of Theoretical Biology https://doi.org/10.1016/j.jtbi.2022.111246

C. Lambride, V. Vavourakis, T. Stylianopoulos 2022. “Convection-Enhanced Delivery in silico study for brain cancer treatment,” Frontiers in Bioengineering and Biotechnology Biomechanics, https://doi.org/10.3389/fbioe.2022.867552

M. Demetriades, M.N. Zivanovic, M. Hadjicharalambous, E. Ioannou, B. Ljujic, K. Vucicevic, Z. Ivosevic, A. Dagovic, N. Milivojevic, O. Kokkinos, R. Bauer, V. Vavourakis 2022. “Interrogating and quantifying in vitro cancer drug pharmacodynamics via Agent-based and Bayesian Monte Carlo modelling,” Pharmaceutics, https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14040749

K. Gazeli, M. Hadjicharalambous, E. Ioannou, O. Gazeli, C. Lazarou, C. Anastassiou, P. Svarnas, V. Vavourakis*, G.E. Georghiou* 2022. “Interrogating an in-silico model for melanoma cancer cell response outcome quantification to cold helium plasma jet and chemotherapy,” Applied Physics Letters, https://doi.org/10.1063/5.0077694 (*shared senior authorship)

L. Breitwieser, A. Hesam, J. de Montigny, A. Iosif, V. Vavourakis, M. Kaiser, M. Manca, A. Di Meglio, F. Rademakers, O. Mutlu, R. Bauer 2021. “BioDynaMo: a modular platform for high-performance agentbased simulation,” Bioinformatics, https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btab649 

M. Hadjicharalambous, C.T. Stoeck, M. Weisskopf, N. Cesarovic, E. Ioannou, V. Vavourakis*, D.A. Nordsletten* 2021. “Understanding the influence of the myocardial reference configuration using 3D personalized biomechanical cardiac FE models,” Biomechanics and Modeling in Mechanobiology, https://doi.org/10.1007/s10237-021-01464-2 (*shared senior authorship)

C. Lambride, N. Christodoulou, A. Michail, V. Vavourakis, T. Stylianopoulos 2020. “Decompressive craniectomy of post-traumatic brain injury: an in silico modelling approach for intracranial hypertension management,” Scientific Reports, https://doi.org/10.1038/s41598-020-75479-7 

J. de Montigny, A. Iosif, L. Breitwieser, M. Manca, R. Bauer, V. Vavourakis 2020. "An in silico hybrid continuum-/agent-based procedure to modelling cancer development: Interrogating the interplay amongst glioma invasion, vascularity and necrosis," Methods, https://doi.org/10.1016/j.ymeth.2020.01.006 

P.A. Wijeratne, V. Vavourakis 2019. "A quantitative in silico platform for simulating cytotoxic and nanoparticle drug delivery to solid tumours," Royal Society Interface Focus, https://doi.org/10.1098/rsfs.2018.0063 

V. Vavourakis, T. Stylianopoulos, P.A. Wijeratne 2018. "In-silico dynamic analysis of cytotoxic drug administration to solid tumours: Effect of binding affinity and vessel permeability," PLoS Computational Biology, https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1006460 

P. Wijeratne, J.H. Hipwell, D.J. Hawkes, T. Stylianopoulos, V. Vavourakis 2017. "Multiscale biphasic tumour mechanics: the effect of collagen microstructure on peritumoural fluid flow," PLOS ONE, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0184511 

V. Vavourakis, P. Wijeratne, R. Shipley, M. Loizidou, T. Stylianopoulos, D.J. Hawkes 2017. "A validated multiscale in-silico model for mechano-sensitive tumour angiogenesis and growth," PLoS Computational Biology, https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1005259 

V. Vavourakis, B. Eiben, J. Hipwell, N.R. Williams, M. Keshtgar, D.J. Hawkes 2016. "Multiscale Mechano-Biological Finite Element Modelling of Oncoplastic Breast Surgery—Numerical Study towards Surgical Planning and Cosmetic Outcome Prediction," PLOS ONE, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0159766 

J. Hipwell, V. Vavourakis, L. Han, T. Mentzanidou, B. Eiben, D.J. Hawkes 2016. “A review of biomechanically informed breast image registration,” Physics in Medicine and Biology, (Review) https://doi.org/10.1088/0031-9155/61/2/R1

B. Eiben, V. Vavourakis, J.H. Hipwell, S. Kabus, T. Buelow, C. Lorenz, T. Mertzanidou, S. Reis, N.R. Williams, M. Keshtgar, D.J. Hawkes 2015. "Symmetric biomechanically guided prone-to-supine breast image registration," Annals of Biomedical Engineering, https://doi.org/10.1007/s10439-015-1496-z 

V. Vavourakis, J. Hipwell, D.J. Hawkes 2015. "An inverse u/p-finite element formulation to predict the unloaded state of in vivo biological soft tissues," Annals of Biomedical Engineering, https://doi.org/10.1007/s10439-015-1405-5