مدلسازي اثر عوامل بيومكانيكي بر قابليت تغييرشكل‌پذيري يك سلول سرطاني بدخيم

مدلسازي اثر عوامل بيومكانيكي بر قابليت تغييرشكل‌پذيري يك سلول سرطاني بدخيم

سرطان، اسكلت سلولي را دچار تغيير مي‌كند و اين تغيير با تاثير بر مكانيك سلول توانايي آن را براي تغييرشكل تغيير مي‌دهد و در نتيجه، قدرت حركت سلول‌هاي سرطاني مي‌تواند با سلول‌هاي سالم متفاوت بوده و باعث شود كه آنها در طول بافت به جاهاي مختلف بدن انسان مهاجرت كنند. در اين تحقيق با ارايه مدل اجزاي محدود معتبر براي يك سلول سرطاني آغاز مي شود و سپس تاثير تغييرات عوامل مختلف مانند ضخامت غشاي، الاستيسيته، كرنش وارد بر سلول و فركانس بر نيروي عكس العمل يك سلول سرطاني بدخيم بررسي مي‌شود. تحقيقات نشان مي‌دهد تغييرات بيومكانيكي ايجاد شده در سلول سرطاني-كه خود نتيجه تغييرات بيوشيميايي در سلول است- اثرات قابل توجهي بر قابليت تغييرشكل پذيري سلول دارد. در اين مطالعه مشاهده شد كه با افزايش الاستيسيته غشاي؛ افزايش نيروي عكس‌العمل و با افزايش فركانس؛ افزايش نيروي عكس‌العمل و با افزايش ضخامت غشاي؛ كاهش نيروي عكس‌العمل و در نهايت با افزايش كرنش وارد از سوي مويرگ‌ها؛ افزايش نيروي عكس‌العمل را خواهيم داشت. همچنين چهار مدل رياضي ساده براي بيان عددي اين روابط ارايه شده است كه امكان مقايسه نتايج يك سلول خوش‌خيم و يك سلول بدخيم را ميسر ساخته‌اند.

The cancer changes the cytoskeleton of the cells .This change has some effects on the cell mechanobiology and will lead to some changes in the deformability of the cells. The moving ability of the cancer cells would be more than healthy cells. Thus, they can migrate through the tissue in human body. In this survey, a valid FEM of a cancer cell is presented. Then the effects of various factors such as membrane thickness, elasticity, strain, and frequency response are studied during a process of being converted from normal cells into cancerous malignant cells. Besides, the initial mathematical models are provided. The results clarify that an increase in membrane elasticity, strain, and frequency would lead to increase in the reaction force. However, an increase in the membrane thickness decreases the reaction force.