بررسی محاسباتی پاسخ مژک اولیه سلول به جریان سیال نوسانی با استفاده از روش برهم‌کنش سیال-سازه

Abstract

مژک‌های اولیه اندامک‌هایی هستند که از سطح سلول به سمت فضای خارج سلولی بیرون زده‌اند و نقش گیرنده تحریک مکانیکی را در سلول به‌عهده دارند. به-واسطه کانال‌های یونی وابسته به کشش در پایه خود به‌عنوان عامل القای تمایز استئوژنیک به سلول بنیادی شناخته می‌شوند. مژک تحت تأثیر جریان سیال عبوری از سطح سلول دچار تغییر شکل می‌شود که این تغییر شکل باعث باز شدن کانال‌های یونی وابسته به کشش می‌گردد. در این پژوهش مژک به صورت الاستیک خطی مدل شده و پاسخ آن به جریان سیال بررسی شده است. جنبه نوآورانه این پژوهش، اعمال جریان نوسانی سیال بر مژک و ارزیابی پاسخ آن به این جریان سیال است در این پژوهش از روش برهم‌کنش سیال و سازه برای بررسی پاسخ مژک به جریان سیال استفاده‌شده‌است. نتایج نشان می‌دهد که در حالت نوسانی بیشنه کرنش در پایه مژک، که کانال های وابسته به کشش تحمل می‌کنند بیشتر از جریان پایا است. بر همین اساس، کانال‌های یونی وابسته به کشش، کرنش بیشتری را تجربه خواهد کرد. به صورت کلی نتایج حاصل از این پژوهش نشان می‌دهد در صورت استفاده از جریان سیال نوسانی تحریک مکانیکی توسط مژک بهتر حس شده و پیش بینی می‌شود در صورت اعمال جریان سیال نوسانی بر سلول بنیادی تمایز استئوژنیک در آن تسهیل یافته تر صورت گیرد.