روشي نوين براي محاسبه ميدان هاي الكترومغناطيسي القايي در سلول هاي زيستي بر اساس توالي توابع تبديل

A Novel Approach to Computing Induced Electric Fields in Biological Structures Based on Sequences of Transfer Functions

اين مقاله رويكرد محاسباتي جديدي را معرّفي مي‌كند كه مي تواند تخمين مناسبي را از ميدان هاي القايي در كلّي ترين تا جزيي‌ترين اجزاي بدن حاصل كند. اساس نظري اين رويكرد استفاده از تحليل چندمقياسي و تحريك مدل هاي مقياس‌هاي كوچك تر با ميدان هاي به دست آمده در حل مقياس بزرگ تر است. شيوه اجراي روش در اين مقاله تشريح و با مثالي كاربردي، ميدان الكتريكي القايي بر غشاي سلولي با موفقيت در چند نقطه از مدل بدن انسان محاسبه شده است. همچنين در مورد منشا فيزيكي رفتار وابسته به فركانس نتايج به دست آمده و اهميت نتايج در حوزه بيوالكترومغناطيس بحث شده است.

We introduce a new computational approach which is capable of providing estimations of the electric field strength induced in biological bodies at large to ultra-fine scales. The method is theoretically based on multi-scale analysis and excitation of the smaller-scale models by the computed fields at the larger-scale model. The method and its implementation are shown, and as a practical example, the electric field induced inside the plasma membrane has been successfully computed for cells residing at different locations in the human body-model. Also discussed are the origins of the frequency-dependent behavior of the induced field strength and the significance of its practical consequences for bioelectromagnetics.