بهنام امیری - کارشناس ارشد، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

امروزه مشکلات استخوانی به خصوص در سنین بالاتر به یکی از مهمترین مشکلات فیزیولوژیکی انسان تبدیل شده است. مشکلات استخوانی ازجمله شکستگی هایی که در اثر بیماری های استخوانی مثل پوکی استخوان ایجاد می شوند هزینه های زیادی را به جامعه وارد می کنند. طبق بررسی های تجربی و کلینیکی انجام شده، نقص در فرآیند نوسازی استخوان، مهم ترین نقش را در بیماری های استخوانی مربوطه دارد. لذا بررسی وشناخت بیشتر استخوان و فرآیند نوسازی استخوان برای یافتن راه های درمانی کارآمد امری ضروری به نظر می رسد. به دلیل هزینه های بالا ودشواری های تحقیقات تجربی در این زمینه که در برخی موارد بررسی های خاص در بافت سخت و زنده ی استخوان را غیر ممکن می کند، در سال های اخیر توجه به مدل های ریاضی فرآیند نوسازی استخوان بیشتر شده است. در مدل سازی جمعیتی سلول های استخوانی، همه ی سلول های دخیل در سیستم به وسیله ی فاکتور هایی که آزاد می کنند هم روی سلول هایی از جنس خود و هم روی سلول های دیگر تأثیر می گذارند که دینامیک پیچیده ای برای سیستم حاصل می شود. در این پژوهش با بررسی کارهای قبلی مدل جدیدی برای دینامیک جمعیتی سلول های دخیل درفرایند نوسازی استخوان ارائه می شود که بر پایه فرض اساسی وجود حلقه تنظیمی کنترلی بهینه درون خود سیستم برای حصول بیشترین مقاومت با کمترین تراکم ممکن، فرمول بندی شده است

مدل سازی ریاضی، نوسازی استخوان، دینامیک جمعیتی سلولی، قانون مینیمم Pontryagin