تحلیل محاسباتی تکنیک آزمایشگاهی مکش میکروپیپت بر روی یک سلول بنیادی

خصوصیات مکانیکی سلول های زنده نقش مهمی در کمک به درک فیزیولوژی سلول و آسیب شناسی دارند. ارزیابی خصوصیات مکانیکی سلول ها ممکن است به طور بالقوه منجر به ایجاد روش های جدید تشخیصی مکانیکی برای برخی از این بیماری ها شود. در این مطالعه، به کمک مدل جامد خطی استاندارد و خواص موجود ویسکوالاستیک هسته، خواص ویسکوالاستیک لایه بیرونی (سیتوپلاسم و غشا) استخراج و مدل سازی اجزای محدود دولایه سلول انجام شد و راستی آزمایی مدل به وسیله داده های آزمایشی صورت پذیرفت. در مدل دولایه، به مطالعه تاثیر شعاع هسته و مکان هسته در سلول بر روی خواص کلی سلول پرداخته شده است. با کاهش نسبت شعاع سیتوپلاسم، تا نسبت ۴۳% ، خواص کل سلول پیرو خواص سیتوپلاسم بوده و از اثر هسته می توان چشم پوشی کرد. مقدار افزایش در جابه جایی در ثانیه ۵۰ از شبیه سازی در نسبت شعاعی ۵۳/۰، ۵/۴ درصد در مقایسه با نسبت شعاع ۵۸/۱ گزارش شد. درحالی که در نسبت شعاع ۴۳/۰، مقدار ۸/۶ و ۵/۹ درصد کاهش جابه جایی در مقایسه با نسبت شعاع ۵۸/۱ و ۵۳/۰ به­ترتیب مشاهده شده است. کاربرد این مطالعه با استفاده از آزمایش مکش میکروپیپت اهمیت این موضوع را نشان می دهد که مکان هسته و نسبت شعاع سیتوپلاسم به شعاع هسته می تواند در خواص ویسکوالاستیک و رفتار مکانیکی سلول تاثیرگذار بوده و ضرورت اطلاع از این داده ها را افزایش می دهد.

کلیدواژه ها:

Mechanical properties ، Stem cell ، Micropipette aspiration ، Double layered cell ، Finite element modeling ، خواص مکانیکی ، سلول بنیادی ، مکش میکروپیپت ، سلول دولایه ، مدل سازی اجزاء محدود