تعيين تجربي ضريب چين‌خوردگي و پارامترهاي زبري سلول سرطان سينه و بررسي تاثير آن‌ها بر منيپوليشن سه‌بعدي ذره ويسكوالاستيك و يافتن مسير بهينه حركت ذره با استفاده از الگوريتم ژنتيك

كارشناسي ارشد

چكيده ميكروسكوپ نيروي اتمي دستگاهي قدرتمند و چندكاربردي درزمينه تصويربرداري است كه مشاهده و منيپوليشن نمونه‌هاي بيولوژيكي اعم از تك‌سلول‌ها را در محيط‌هاي زيستي و غير زيستي فراهم مي‌كند. اما به‌دليل اينكه امكان جابجايي و تصويربرداري هم‌زمان از ذرات در آن وجود ندارد مي‌توان به كمك مدل‌سازي و شبيه‌سازي و درنظر‌گرفتن تمامي پارامترهاي موجود در شرايط آزمايشگاهي اعم از مورفولوژي ذره، محيط قرارگيري سلول و ساير عوامل نتايج را به واقعيت نزديك‌تر نمود. علاوه‌ براين به‌منظور كنترل كردن مسير حركت ذره در كاربرد‌هاي گوناگون اعم از دارورساني و مهندسي بافت مي‌توان مسيريابي حركت ذره را با استفاده از نرم‌افزار انجام داد. در اين پژوهش ابتدا توپوگرافي سلول خوش‌خيم سرطان سينه با استفاده از دستگاه ميكروسكوپ نيروي اتمي در محيط مايع و در مد تماسي انجام‌ مي‌گيرد‌ و با پردازش تصاوير در نرم‌افزار، ضريب چين‌خوردگي سطح سلول و همچنين پارامترهاي زبري ذره استخراج مي‌گردد. سپس با اعمال ضريب چين‌خوردگي در مدل‌هاي تماسي الاستيك و ويسكوالاستيك هرتز، دي‌ام‌تي وجي‌كي‌آر به اصلاح اين مدل‌ها پرداخته‌ مي‌شود. نتايج حاكي از آن است كه اعمال اين ضريب در مدل‌هاي تماسي سبب نزديك‌تر شدن نتايج به داده‌هاي تجربي به‌دست‌آمده از توپوگرافي مي‌شود. همچنين در اين مطالعه عدد هماكر در حالت ويسكوالاستيك اصلاح مي‌گردد و با اعمال ضريب چين‌خوردگي و همچنين مدل زبري ذره كوپر در منيپوليشن سه‌بعدي در حالت الاستيك ويسكوالاستيك در دو محيط هوا و مايع به بررسي اثر اين عوامل بر نيرو و زمان بحراني حركت ذره در فاز اول و روند تغييرات نيروي منيپوليشن در فاز دوم پرداخته‌ مي‌شود. علاوه ‌براين با استفاده از الگوريتم ژنتيك و طرح محيطي با حضور موانع ثابت تصادفي و در نظر گرفتن قيود متفاوت مسير بهينه حركت ذره تعيين مي‌گردد. واژه‌هاي كليدي: ضريب چين‌خوردگي، مدل‌هاي تماسي، زبري ذره ويسكوالاستيك، منيپوليشن سه‌بعدي، مسيريابي

191205

دانشگاه علم و صنعت ايران

بيومكانيك

دكتر محرم حبيب نژاد كورايم