ایجاد هندسه سه‌بعدی از سلول و اندامک‌های درون آن برای شبیه‌سازی‌های بیوالکترومغناطیس

Abstract

اهداف: محاسبه نحوه توزیع جریان و میزان نفوذ میدان‌های الکترومغناطیسی القاشده در بدن و بافت‌های زیستی از مباحث مطرح در حوزه بیوالکترومغناطیس است که با دسترسی به هندسه سلول و اندامک‌های درون آن می‌توان به‌طور دقیق سهم هر جزء را در دریافت میدان و توزیع جریان و محاسبه امپدانس برآورد نمود. هدف مطالعه حاضر ایجاد هندسه سه‌بعدی از سلول و اندامک‌های درون آن برای شبیه‌سازی بیوالکترومغناطیس بود. مواد و روش‌ها: مطالعه حاضر پژوهشی از نوع محاسباتی است. در این مطالعه یک مدل الکتریکی کامل از سلول‌های قشرهای مختلف لایه اپی‌درم پوست به‌همراه اندامک‌های درونی آن با کمک نرم‌افزار ساوی ۱ ((SAVI ۱ و الگوریتم‌های جدید ابتکاری ایجاد شد. در این شکل هندسی اندامک‌هایی مانند میتوکندری، جسم گلژی، رنگدانه ملانین، ریبوزوم، لیزوزوم و هسته درون سلول در نظر گرفته شدند. در ایجاد اندامک‌ها از تصویر دو بعدی میکروسکوپی آنها استفاده شد. یافته‌ها: شکل هندسی برای اندامک‌ها و نمونه سلولی برای تمام قشرهای لایه اپیدرم متناسب با واقعیت ایجاد شد. سلول‌های قشر بازال به صورت سلول‌های مکعبی و دارای هسته، سلول‌های قشر اسپینوزوم چندوجهی و هسته‌دار، سلول‌های قشر گرانولار مسطح و هسته‌دار بودند و قشر شاخی نیز سلول‌های کامل مسطح و فاقد هسته داشت. نتیجه‌گیری: ایجاد هندسه سه‌بعدی از سلول و اندامک‌های درون آن برای شبیه‌سازی بیوالکترومغناطیس امکان‌پذیر است. این مدل سه‌بعدی قابلیت ذخیره‌سازی به سه فرمت mat، stl و vox و بازیابی در نرم‌افزارهای SAVI،CST studio و MATLAB را دارد.