طراحی چارچوب مقیاس شده به منظور تحلیل رفتار فروروی غشای گلبول قرمز در بارگذاری ضربه ای نانو ذرات

در حال حاضر روش مقیاس سازی شناخته ‌شده جهت تحلیل رفتار مکانیکی سلول که فراهم‌کننده آزمایش های مقیاس شده و قابل ‌اجرا در کاربردهای عملی سامانه های رسانش دارویی توسط نانوذرات باشد وجود ندارد. در این مقاله برای اولین بار بر اساس نظریه جدید تشابه محدود، طراحی چارچوب مقیاس شده جهت تحلیل رفتار فروروی غشای گلبول قرمز در مواجهه بار ضربه ای از طریق تعیین آزمایش های تجربی و نسبت دادن نمونه ها در مقیاس ابعادی متفاوت و با معادلات ساختاری هایپرالاستیک متفاوت مانند لاستیک ها ارائه و بسط داده‌شده است. نرم افزار المان محدود آباکوس جهت سنجش کارایی نظریه تشابه محدود به کار گرفته‌شده است. تطابق نتایج شبیه سازی بارگذاری ضربه ای نشان می دهد که رفتار غشای گلبول قرمز با نسبت دادن رابطه ساختاری یئو، با دقت خوب قابل پیش بینی است. از بین 8 ماده آزمایشی انتخابی، می توان بهترین نمونه آزمایشی برای مقیاس کردن گلبول با خطای زیر 5 درصد را نمونه 7 با رابطه ساختاری مونی ریولین برگزید. همچنین با فرض پذیرش خطای کمتر از 10 درصد در نتایج، نمونه 2 با رابطه ساختاری یئو نیز انتخاب مناسب برای مقیاس کردن گلبول می باشد. با دقت در نتایج و میزان خطا، نامناسب ترین نمونه برای مقیاس کردن گلبول، نمونه 8 با رابطه ساختاری اگدن می باشد.

design of a scaled framework for perforation behavior analysis of red blood cell membrane subjected to impact loading by nanoparticle

presently there is not any known scaling method using scaled models to investigate mechanical behavior of cell which prepares executable scaled experiments for design of drug delivery systems by nanoparticles as a practical application. in this paper, for first time, based on the new finite-similitude scaling theory, scaled framework is developed for perforation behavior analysis of red blood cell (rbcs) membrane subjected to impact loading by conducting experimental tests on large-scale models even made out of different materials such as rubbers with different hyperplastic constitutive laws.   abaqus finite element software is employed to test the effectiveness of the finite-similitude theory. validating numerical experiments under impact loading by experimental results, shows that behavior of red blood cell with yeoh law can be predicted with good accuracy.  among 8 selected trial material, number 7 with mooney-rivlin law is the best selection to scale rbc with error less than 5%. also, if 10% error in result will be accepted, then number 2 with yeoh law is the good choice for rbc scaling. based on results, number 8 with ogden law is the worst for rbc scaling.