بررسی مشخصات مکانیکی و دینامیکی سلول‌های سالم و سرطانی مغز موش با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی و مدل‌سازی عددی FEM

نویسندگان

1 گروه مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دماوند، دماوند، تهران، ایران،

2 گروه مهندسی پزشکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی، تهران، ایران

3 گروه علوم پایه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دماوند، دماوند، تهران، ایران

doi
10.61186/masm.4.4.645.
چکیده

در این تحقیق، تأثیرات بیماری سرطان و درمان‌های مرتبط با آن بر مشخصات مکانیکی سلول‌های مغزی سالم و سرطانی (C6) موش صحرایی، با استفاده از نفوذ نانویی توسط میکروسکوپ نیروی اتمی مورد بررسی قرار گرفت. شیمی‌درمانی به‌عنوان اولین درمان با استفاده از داروی ضدسرطان سیس‌پلاتین انجام شد. غلظت ایده‌آل سیس‌پلاتین با ارزیابی MTT و با فرض غلظت زنده ماندن سلولی IC50 برای کشت‌های 24 و 48 ساعته تعیین شد. نتایج نشان داد که مدول یانگ سلول سالم به‌دلیل سرطان کاهش یافته و از 79.17 کیلو پاسکال به 446.2 کیلو پاسکال (0.139 برابر) رسیده است. از طریق شیمی‌درمانی مدول یانگ از 2.446 کیلو پاسکال به 3.482 کیلو پاسکال (1.423 برابر) و 38.38 کیلو پاسکال (15.691 برابر) برای کشت 24 و 48 ساعت افزایش می‌یابد. درمان دوم، پلاسما درمانی بود و به مدت 30 و 60 ثانیه طی 24 و 48 ساعت انجام شد. طبق برآیندها، استفاده از پلاسما درمانی در زمان کشت 48 ساعته، سفتی سلول را به‌سرعت افزایش می‌دهد. نتایج نشان داد که عرض سلول مغز سالم موش بزرگتر از C6 (1.744 برابر) بود. در بخش بعدی، برای به دست آوردن فرکانس‌های تشدید و دامنه تابع پاسخ فرکانسی حرکت تیرک AFM با فرض سلول‌ها به‌عنوان نمونه از روش‌های تئوری و تجربی استفاده شد. نتایج نشان داد که افزایش صلبیت (سفتی) نمونه‌ها فرکانس تشدید را افزایش می‌دهد. در نتیجه، فرکانس تشدید در سلول‌های درمان‌شده بیشتر از سلول‌های درمان‌نشده است. در نهایت، FEM و نتایج تجربی مورد ارزیابی قرار گرفت. مقایسه توافق خوبی را نشان می‌دهد.