عنوان
مدلسازي ديناميكي فازهاي حركتي نانومنيپوليشن سه بعدي نانوذره بيولوژيكي با اعمال مدل تماسي ويسكوالاستيك
نويسنده اصلي
يوسف حبيبي سوها
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
در اغلب تئوريهاي تماس كه از پركاربردترين آنها ميتوان به سه مدل هرتز، DMT و JKR اشاره كرد،
سلولهاي بيولوژيكي بهصورت الاستيك در نظر گرفتهشدهاند كه اين فرض مناسبي نيست چراكه اين امر منجر
به ناديده گرفتن تاريخچه بارگذاري ميشود و درنتيجه، گذشته تنشها و كرنشهاي وارد بر ماده درست
موردبررسي قرار نميگيرد. توسعه سه مدل بيانشده از حالت الاستيك به ويسكوالاستيك، شبيهسازي و
مقايسه آنها با دادههاي تجربي بهدستآمده از آزمايش دندانهگذاري سلول سرطاني MCF-7 در اين پاياننامه
بيانگر آن است كه حالت ويسكوالاستيك نسبت به حالت الاستيك پيشبيني بهتري از رفتار سلولهاي
بيولوژيكي ارائه ميدهد.
مسئله مهم ديگر انتخاب تابع خزش مناسب براي اجسام در تماس است، بر همين اساس مدلهاي مختلف
مكانيكي سلول براي هر سه تئوري موردبررسي و شبيهسازي قرار ميگيرند كه ملاحظه ميشود نتايج حاصل
از تابع خزش مدل كلوين، تركيب موازي فنر-دمپر، با به نتايج تجربي نزديكتر است و نيز سادگي آن باعث
ارحجيت آن نسبت به ديگر مدلها ميشود.
بايستي توانايي تئوريهاي توسعهيافته در پيشبيني نتايج براي محيطهاي مايع بيولوژيكي موردسنجش قرار
گيرد. گرچه پيشبيني مدلهاي ويسكوالاستيك هرتز و DMT نسبت به مدل ويسكوالاستيك JKR به نتايج
تجربي نزديكتر است اما با توجه به عدم لحاظ چسبندگي، پيشبيني اين دو مدل در محيطهاي مايع
بيولوژيكي داراي ضعف و خطا است؛ بنابراين در مجموع ميتوان گفت مدل ويسكوالاستيك توسعهيافته JKR
در محيطهاي مختلف از صحت و عملكرد بهتري دارد و از آن براي مدلسازي و شبيهسازي فازهاي حركتي
منيپوليشن سهبعدي استفاده و نتايج حاصل از آن با نتايج تئوري الاستيك متناظر مقايسه ميشود. همچنين
در اين مرحله از مدلهاي اصطكاكي براي بيان دقيقتر نيروهاي اصطكاكي موجود در منيپوليشن مورد بررسي
قرار ميگيرند.
در بخش فعاليتهاي آزمايشگاهي خواص مكانيكي مربوط به سلول MCF-7 به دست ميآيد. در اين بخش
هندسه و توپوگرافي سلول، مدول الاستيسيته و تغييرات آن در نقاط مختلف سلول با ضخامتهاي متفاوت،
چسبندگي و تغييرات آن در نقاط مختلف سلول، خواص ويسكوالاستيك )شامل ضريب استهلاك و ضريب
فنريت( در عمقهاي نفوذ مختلف از طريق آزمايش اندازهگيري شده و نتايج آن بيان ميشوند.
شماره ركورد
190002
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
مهندسي پزشكي - بيومكانيك
استاد راهنما
پروفسور محرم حبيب نژاد كورايم