تعیین خواص مکانیکی سلول انقباضی قلبی با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی و روابط تحلیلی

مقدمه: سلول انقباضی قلبی با انقباض خود، حرکت پمپی قلب را ایجاد می‌کند و هر گونه مشکلی در این حرکت قلب به این سلول‌ها مرتبط است و در نتیجه، بررسی خواص این سلول از اهمیت زیادی برخوردار است. در یک دیدگاه با در نظر گرفتن سلول قلبی به عنوان یک جسم همگن با خواص الاستیک خطی، با تعیین مدول الاستیسیته‌ی (elastic modulus) سلول، می‌توان آن را به صورت تحلیلی مدل‌سازی مکانیکی کرد. برای یافتن مدول الاستیسیته‌ی سلول با استفاده از روابط تحلیلی موجود، نیاز به داده‌های تجربی است.روش‌ها: در این مطالعه با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (atomic force microscopy)، داده‌های تجربی مطلوب از سلول‌های قلبی موش گرفته شد. سپس با استفاده از روابط مکانیک تماس (contact mechanics) موجود برای این روش تجربی، مدول الاستیسته‌ی سلول از دو روش به دست آمد و مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت.یافته‌ها: به وسیله‌ی دو روش موجود، مقادیر مدول الاستیسیته‌، 2/26 ± 48/08 و 52/56 ± 55/67 کیلوپاسکال به دست آمد. بررسی روند تغییرات مدول الاستیسیته با عمق فرورفتگی نشان داد که سلول خواص الاستیک غیر خطی دارد.نتیجه‌گیری: با هر دو روش ارایه شده، نتایج مشابهی برای مقدار مدول الاستیسته‌ی سلول انقباضی قلبی به دست آمد. همچنین مدل خطی hertz برای پیش‌بینی اولیه‌ی خواص مکانیکی سلول انقباضی قلبی مناسب است و برای تعیین دقیق‌تر و جامع‌تر این خواص، بهتر است از مدل‌های غیر خطی استفاده شود.