شبیه‌سازی تئوری و تجربی استخراج مدول یانگ سلول mcf-10 سینه با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی

جهش در دی‌ان‌ای و ایجاد ژن‌های جهش‌یافته که به صورت ارثی یا اکتسابی که در طی زندگی فرد اتفاق می‌افتد، سبب بروز سرطان می‌شود. این نوع بیماری سبب از بین رفتن کنترل طبیعی رشد و تکثیر سلول می‌گردد. سرطان سینه با همه‌گیری در زنان و مردان و آمار مبتلایان بیشتر در جامعه زنان از جمله سرطان‌های مورد توجه در جامعه پزشکی می‌باشد. تغییرات ظاهری در سینه، وجود توده و ترشح و خونریزی از نوک سینه از نشانه‌های بروز سرطان سینه می‌باشد. درمان هدفمند این بیماری سبب کاهش عوارض ناشی از روش‌های درمان می‌گردد. همچنین شناخت ویژگی‌های مکانیکی سلول همچون مدول یانگ، و بررسی تغییرات ناشی از سرطان در این ویژگی‌ها سبب کارآمد شدن درمان و کمک به علوم دارویی خواهد شد. بدین منظور در این مقاله، سلول mcf10 سینه با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی و با روش نانومنیپولیشن مورد مطالعه قرار گرفته است. میکروسکوپ نیروی اتمی با امکان تهیه‌ی تصاویر از بافت‌های نرم تحت شرایط محیطی متفاوت و با روشی غیر مخرب از ابزارهای کارآمد در مطالعات ساختاری ذرات بیولوژیکی محسوب می‌شود. مدل‌های تماسی chung، chen و brake از مدل‌های مورد استفاده در شبیه‌سازی انجام شده می‌باشند. در نهایت با شبیه‌سازی‌های صورت گرفته مدول یانگ 1200 پاسکال برای این سلول در نظر گرفته شده است. همچنین با درنظر گرفتن مقایسه‌های صورت گرفته با کار تجربی، مدل تماسی chen به عنوان مدل مطلوب برای استخراج خواص سلولی معرفی شده است.

Theoretical and Experimental Simulation of Young Modulus Extraction of Breast MCF-10 Cells Using Atomic Force Microscope

Mutations in DNA and the development of mutated genes that are inherited or acquired during a personchr(chr('39')39chr('39'))s lifetime can cause cancer. This type of disease causes the loss of normal control of cell growth and proliferation. Breast cancer, with its prevalence in both men and women and the higher incidence of women in the female population, is one of the most important cancers in the medical community. Appearance changes in the breast, the presence of a lump, and discharge and bleeding from the nipple are signs of breast cancer. Targeted treatment of this disease reduces the complications of treatment methods. Also, recognizing the mechanical properties of the cell, such as the Youngchr(chr('39')39chr('39'))s modulus, and examining the changes caused by cancer in these properties will make treatment more efficient and help the pharmaceutical sciences. For this purpose, in this paper, the MCF10 breast cell has been studied using atomic force microscopy and nanomanipulation method. Atomic force microscope is one of the efficient tools in the structural studies of biological particles with the possibility of producing images of soft tissues under different environmental conditions and in a nondestructive manner. Chung, chen and brake contact are the models used in the simulation. Finally, with the simulations performed, the Young modulus of 1200 Pa is considered for this cell. Also, considering the comparisons made with experimental work, the chen contact model has been introduced as the optimal model for extracting cellular properties.