فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

میکروتوبول‌ها، لوله‌های پلیمری متصل‌شده از هسته به غشا سلول، اصلی‌ترین بخش اسکلت سلولی هستند که سفتی مکانیکی، سازماندهی و حفظ شکل را برای سیتوپلاسم سلول‌های یوکاریوت فراهم می‌کنند. این ساختارها نقش اساسی در برخی فرآیندهای سلولی مانند تقسیم سلولی، انتقال درون سلولی و سازماندهی داخلی سلول‌ها ایفا می‌کنند. در کاربردهای ذکرشده، ساختار شبکه‌ای میکروتوبول‌ها دلیل اصلی اهمیت مطالعات عمیق‌تر خواص مکانیکی آنها هستند. در این مقاله به بررسی انتشار امواج الاستیک در شبکه‌های پریودیک مبتنی بر میکروتوبول‌های فراکتالی مثلث‌های مرکز جرم ثابت جهت تجزیه و تحلیل خصوصیات دینامیکی آنها پرداخته شده‌است. این مطالعه با انتخاب یک مدل تیر مناسب برای یک میکروتوبول آغاز می‌شود و با ایجاد ساختارهای پریودیک از میکروتوبول‌ها رفتار دینامیکی آنها مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای بدست‌آوردن منحنی های انتشار موج، مدل‌های المان محدود برای میکروتوبول‌ها و شبکه‌های آنها به وجود آمده‌اند و معادلات گاف فونونی بر اساس تئوری بلاخ محاسبه می‌شوند. نتایج نشان می‌دهد بسته به توپولوژی سلول‌های واحد انتخاب‌شده و همچنین دوره‌های درنظرگرفته‌شده، امکان طراحی گاف فرکانسی در محدوده‌های خاص برای کاربرد فیلتر زیستی با فرکانس پایین و بالا وجود دارد. این مطالعه به محققان کمک می‌کند برخی از ارتعاشات ناخواسته را با استفاده از ساختارهای پریودیک معماری شده کنترل یا جذب کنند و به لطف زیست‌سازگاری بیشتر، می‌توان این شبکه‌ها را در ابزارهای نانوبیومکانیکی نسل بعدی مانند حسگرهای زیستی قابل کاشت استفاده‌کرد.