مدلسازي ديناميك مولكولي تخريب مكانيكي گرفتگي در رگ مصنوعي

كارشناسي ارشد

با توجه به اهميت اين موضوع كه، بيماري سنگ كليه يكي از رايج¬ترين بيماري¬ها در دنيا مي¬باشد، پرداختن به نحوه تشكيل، محل تشكيل و نوع آن¬ها به منظور رويارويي و تخريب آن¬ها امري بسيار توجيه-پذير مي‌باشد. در اين راستا روشي مبتني بر شبيه‌سازي ديناميك مولكولي براي مطالعه موضوع از بين بردن انسداد در بدن انسان توسط نانوبيوربات¬ مخرب در اين پژوهش مورد مطالعه قرار گرفته¬است. نانوبيوربات مخرب بايستي بتواند طي زمان كوتاهي لايه¬هاي ساختاري انسداد ايجاد شده را بشكند و از آن گذر كند تا باعث افزايش جريان در نانوكانال انتخابي (نفرون¬ها) بشود. نوع و مقدار نيروي اعمالي، زمان اعمال نيرو، فركانس نيرو در صورت ارتعاشي بودن آن، تاثير جنس انسداد در مقدار نيرو و زمان اعمال آن، تاثير هندسه نانوكانال يا رگ مصنوعي بر تخريب و ميزان تخريب از خروجي¬هاي اين پژوهش خواهد بود. روش شبيه¬سازي ديناميك مولكولي كه با نام روش شبه آزمايشگاهي شناخته مي¬شود، روشي است كه براي تحليل اين پژوهش مورد استفاده قرار گرفته¬است. براي بررسي تخريب مكانيكي گرفتگي در يك نمونه رگ مصنوعي، با تركيب دو علم نانورباتيك و بيوتكنولوژي، در ابتدا مروري بر فعاليت¬هايي خواهد شد كه شامل موضوعات زيستي اعم از منيپوليشن، شبيه¬سازي ديناميك مولكولي و تاثيرات محيطي مي¬باشد. سپس چكيده¬اي از مباني ديناميك مولكولي آورده شده و در آخر نيز به نتيجه¬گيري و بيان كوتاهي از افق كار پرداخته مي‌شود. در اين پژوهش، نانوبيوربات هاي مخرب داراي يك نوع هندسه بوده و از سه جنس Si، SiC و SiO ساخته شده اند. توده سنگ كليه نيز از نوع سيستين (Cystine) با جرم (grams/mole) 152593.2178 بوده و محيط شبيه¬سازي نيز محيطي مايع (آب) در درون يك نانوتيوب بوده است. ميزان نيروي ارتعاشي اعمال شده بر روي توده سنگ كليه از (eV/Angstrom) 20 تا 100 و فركانس آن نيز از GHz 12.7 تا 16.75 متغير بوده و تاثير مقدار و نحوه اعمال نيرو در خروجي ها سنجيده شده است. نانوبيوربات SiO با مدول الاستيسيته GPa 74.8 توانسته است كه در مدت زمان femto second 13200و با نيروي (eV/Angstrom) 80 بيشترين ميزان تخريب را ايجاد نمايد. اين ميزان تقريبا 20 درصد از جرم اوليه توده سنگ كليه بوده است. مقدار تخريب در نيروي ثابت (eV/Angstrom) 80، در نانوبيوربات SiO، به ترتيب 72% و 55% بيشتر نسبت به تخريب توسط نانوبيوربات¬هاي SiC و Si مي باشد. نانوبيوربات SiO تنها موردي بوده است كه نتوانسته است در نيروي (eV/Angstrom) 20 ساختار سنگ كليه را از بين برده و از آن عبور نمايد.

195620

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي كاربردي - ديناميك كنترل

دكتر محرم حبيب نژاد كورايم