بررسی محاسباتی تأثیر چسبندگی بین سلول سرطانی و دیواره رگ بر حرکت سلول در رگ‌های خونی با استفاده از روش برهمکنش سیال-سازه

Abstract

حرکت سلول سرطانی در خون و چسبندگی‌های آن در حین متاستاز، از پیچیده‌ترین سازوکارهایی است که در بدن انسان اتّفاق می‌افتد. در این تحلیل یک مدل دوبعدی از حرکت سلول سرطانی توسعه داده شده است که در دو حالت مختلف در یک مسیر مستقیم در رگ خونی حل می‌شود. دو حالت تحلیل شامل وجود و عدم وجود چسبندگی بین سلول سرطانی و دیواره رگ در حضور چسبندگی بین سلول سرطانی و گلبول سفید است. این تحلیل‌ها با روش اجزای محدود و به کمک معادلات برهمکنش سیال-جامد صورت می‌گیرد. برای تحلیل اجزای محدود فرض شده است که خواص سلول‌ها و خون به‌صورت همگن هستند و سیال به‌صورت نیوتنی و تراکم‌ناپذیر است. همچنین سلول سرطانی به‌صورت صلب و گلبول سفید به‌صورت الاستیک خطی مدل شده است. مدل به‌صورت وابسته به زمان با گام زمانی 5-10 گسسته سازی شده است و ایجاد شبکه در مدل با المان‌های مثلثی شکل صورت گرفته است. تحلیل‌ها نشان می‌دهد که تأثیر وجود پیوندهای بین سلول و دیواره رگ به‌مراتب بیشتر از تأثیر پیوندهای بین سلول‌ها است. بررسی دقیق نمودار‌های تحلیل‌های چسبندگی در کنار مسائل پزشکی نظیر دارورسانی به بیماران سرطانی در درمان و پیشگیری از متاستاز سرطان تأثیر بسزایی دارد.