بررسی تجربی و تئوری مدول یانگ بافت سرطانی سینه(MCF-10) با استفاده از تیرک‌های مختلف میکروسکوپ نیروی اتمی

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 05 مهر 1402   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2023.83806.1196

نویسندگان

معین طاهری^{* 1}؛ علی جباری²؛ زهراسادات اقدامی³؛ حامد فرجی⁴؛ نیما رحمانی³

¹دانشیار مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران

²دانشیار، مهندسی ساخت و تولید، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک

³کارشناسی ارشد، مهندسی ساخت و تولید، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک

⁴گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک ، اراک

چکیده

امروزه میکروسکوپ نیروی اتمی کاربردهای مختلفی در ساخت قطعات ریز مقیاس و بررسی خواص مکانیکی آن‌ها دارد. مطالعه خواص مکانیکی بافت‌ها می‌تواند به‌عنوان عاملی مهم برای تشخیص زودهنگام سرطان و کمک به روش‌های جدید درمان‌های در نظر گرفته شود. روش‌های مختلفی برای تشخیص بافت‌های سرطانی وجود دارد که یکی از این راه‌ها بررسی مدول یانگ بافت است. یکی از جدیدترین روش‌ها برای استخراج مدول یانگ در بافت‌های بیولوژیکی استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی است. در این مطالعه، ابتدا از میکروسکوپ نیروی اتمی به‌منظور استخراج مدول یانگ بافت سرطانی سینه MCF-10 با استفاده از سه تیرک مختلف با هندسه‌های مستطیلی، وی-شکل و خنجری استفاده‌شده است. با توجه به تصاویر به‌دست‌آمده توسط میکروسکوپ نیروی اتمی، هندسه سلول کروی در نظر گرفته شد. نمودار نیرو- عمق نفوذ با میانگین‌گیری نتایج تجربی برای هرکدام از تیرک‌ها به‌طور مجزا رسم شد. در آخر مدول یانگ بافت سرطانی سینه برای سه تیرک با هندسه‌های مستطیلی، وی-شکل و خنجری با مدل تماسی هرتز استخراج‌شده است. با مقایسه نتایج تجربی و تئوری و با تغییر محدوده مدول یانگ فرضی برای هر سه هندسه تیرک‌ها، مشاهده شد که، استفاده از تیرک وی-شکل به دلیل اعمال نیروی کم‌تر به بافت، محدوده دقیق‌تری از مدول یانگ را پیش‌بینی می‌کند. مدول یانگ بافت سرطانی با استفاده از تیرک وی-‌شکل بین 1200 تا 1250 پاسکال در نظر گرفته شد.

کلیدواژه‌ها

میکروسکوپ نیروی اتمی؛ بافت سرطانی MCF-10؛ تیرک مستطیلی؛ تیرک خنجری؛ تیرک وی-شکل

مراجع