تحلیل محاسباتی تکنیک آزمایشگاهی مکش میکروپیپت بر روی یک سلول بنیادی

Abstract

خصوصیات مکانیکی سلول‌های زنده نقش مهمی‌در کمک به درک فیزیولوژی سلول و آسیب‌شناسی دارند. ارزیابی خصوصیات مکانیکی سلول‌ها ممکن است به‌طور بالقوه منجر به ایجاد روش‌های جدید تشخیصی مکانیکی برای برخی از این بیماری‌ها شود. در این مطالعه، به کمک مدل جامد خطی استاندارد و خواص موجود ویسکوالاستیک هسته، خواص ویسکوالاستیک‌ لایه بیرونی (سیتوپلاسم و غشا) استخراج و مدل‌سازی اجزای محدود دولایه سلول انجام ‌شد و راستی‌آزمایی مدل به‌وسیله داده‌های آزمایشی صورت پذیرفت. در مدل دولایه، به مطالعه تأثیر 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 می‌توان چشم‌پوشی کرد. مقدار افزایش در جابه‌جایی در ثانیه ۵۰ از شبیه‌سازی در نسبت شعاعی 53/0، 5/4 درصد در مقایسه با نسبت شعاع 58/1 گزارش شد. درحالی‌که در نسبت شعاع 43/0، مقدار 8/6 و 5/9 درصد کاهش جابه‌جایی در مقایسه با نسبت شعاع 58/1 و 53/0 به­ترتیب مشاهده شده است. کاربرد این مطالعه با استفاده از آزمایش مکش میکروپیپت اهمیت این موضوع را نشان می‌دهد که مکان هسته و نسبت شعاع سیتوپلاسم به شعاع هسته می‌تواند در خواص ویسکوالاستیک و رفتار مکانیکی سلول تأثیرگذار بوده و ضرورت اطلاع از این داده‌ها را افزایش می‌دهد.