تعيين خواص مكانيكي سلول انقباضي قلبي با استفاده از ميكروسكوپ نيروي اتمي و روابط تحليلي

مقدمه: سلول انقباضي قلبي با انقباض خود، حركت پمپي قلب را ايجاد مي‌كند و هر گونه مشكلي در اين حركت قلب به اين سلول‌ها مرتبط است و در نتيجه، بررسي خواص اين سلول از اهميت زيادي برخوردار است. در يك ديدگاه با در نظر گرفتن سلول قلبي به عنوان يك جسم همگن با خواص الاستيك خطي، با تعيين مدول الاستيسيته‌ي (Elastic modulus) سلول، مي‌توان آن را به صورت تحليلي مدل‌سازي مكانيكي كرد. براي يافتن مدول الاستيسيته‌ي سلول با استفاده از روابط تحليلي موجود، نياز به داده‌هاي تجربي است. روش‌ها: در اين مطالعه با استفاده از ميكروسكوپ نيروي اتمي (Atomic force microscopy)، داده‌هاي تجربي مطلوب از سلول‌هاي قلبي موش گرفته شد. سپس با استفاده از روابط مكانيك تماس (Contact mechanics) موجود براي اين روش تجربي، مدول الاستيسته‌ي سلول از دو روش به دست آمد و مورد تحليل و بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: به وسيله‌ي دو روش موجود، مقادير مدول الاستيسيته‌، 2/26 ± 48/08 و 52/56 ± 55/67 كيلوپاسكال به دست آمد. بررسي روند تغييرات مدول الاستيسيته با عمق فرورفتگي نشان داد كه سلول خواص الاستيك غير خطي دارد. نتيجه‌گيري: با هر دو روش ارايه شده، نتايج مشابهي براي مقدار مدول الاستيسته‌ي سلول انقباضي قلبي به دست آمد. همچنين مدل خطي Hertz براي پيش‌بيني اوليه‌ي خواص مكانيكي سلول انقباضي قلبي مناسب است و براي تعيين دقيق‌تر و جامع‌تر اين خواص، بهتر است از مدل‌هاي غير خطي استفاده شود.