بررسی و بهینه سازی پارامترهای مدل مادی ویسکوهایپرالاستیک دوفازی برای سلول کندروسیت در تست مکش میکروپیپت

کندروسیت ها سلولهای تشکیل دهنده بافت غضروفی و مسئول نگهداری این بافت هستند. روشهای متعددی ازجمله روش مکش میکروپیپت برای تعیین خواص مکانیکی این سلولها به کار رفته است مطالعات نشان داده اند که کندروسیت ها به عنوان ماده ای ویسکوالاستیک رفتار می کنند و با توجه به وجود مایع درون سلولی تحلیل دوفازی ویسکوهایپرالاستیک می تواند تمام جنبه های پاسخ خزش سلول به مکش پله ای را پیش بینی کند. هدف این مطالعه، مدلسازی المان محدود آزمایش مکش میکروپیپت با استفاده از نرم افزار ABAQUS برای سلولهای کندروسیت و استخراج پارامترهای ماده با تطبیق دادن نتایج مدلسازی المان محدود با نتایج تجربی با استفاده از روش بهینه سازی است. برای تعیین پارامترهای مادی مدل پرویسکوالاستیک یک کد MATLAB منطبق بر الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) به همراه کدهای متمم دیگری برای ارتباط خودکار میان نرم افزارهای MATLAB,ABAQUS استفاده شده است. روش ارائه شده روشی موثر برای تخمین دقیق تر خواص مکانیکی سلولی است که می توان آن را برای استخراج خواص مادی از روشهای آزمایشگاهی بکار برد. بامقایسه پارامترهای حاصل از بهینه سازی با مقادیر مدل تحلیلی مشاهده می شود که مدول برشی حاصل از بهینه سازی بطور قابل ملاحظه ای ازمقدار حاصل از مدل تحلیلی بیشتر است.

Keywords:

المان محدود , بهینه سازی , خواص مکانیکی , کندروسیت , ویسکوالاستیک دوفازی