پديد آورنده :
آقايي قهفرخي، حميدرضا
عنوان :
مدل سازي تغيير شكل سلول ويسكوالاستيك در ميدان آكوستيك
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، ۷۹ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محسن ثقفيان
استاد مشاور :
احمدرضا پيشه ور
توصيفگر ها :
سلول ويسكوالاستيك , ميدان آكوستيك
استاد داور :
محسن دوازده امامي، سعيد مرتضوي
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/11/17
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1397/11/21
چكيده فارسي :
0 چکیده استفاده از امواج صوتی در حوزه پزشکی به منظور جداسازی سلولها روز به روز در حال گسترش است موج صوتی با توجه به میزان چگالی تراکمپذيری شعاع ذرات و حتی پارامترهای مؤثر ديگر همچون چسبندگی ذره به ذرات موجود در سیال نیرو وارد میکند ذرات در صورت طراحی مناسب با توجه به اندازه و چگالیشان مسیر مختلفی طی کرده و جدا میشوند نرخ جداسازی ذرات و يا سلولهايی مانند گلبول قرمز و سفید از سلولهای سرطانی به چند عامل بستگی دارد دو مورد از عوامل تاثیرگذار در اين امر تغییر شکل سلول و نیروهای بین ذرهای هستند مدلهای گوناگونی به منظور بررسی تغییر شکل سلول پیشنهاد شده است که مشهورترين مدلهای جامد پیشنهاد شده مدل الاستیک و ويسکوالاستیک هستند در اين پژوهش سلول در محیط سیال و تحت اثر امواج صوتی مدل شده و تغییر شکلها بدست آمده است برای رسیدن به اين منظور معادله هلمهولتز که ترکیب معادلات اختلالی امواج صوتی و معادله ناوير استوکس است حل میشوند و فشار آکوستیک بدست میآيد سپس اين فشار به عنوان عامل تغییر شکل بر سلول اعمال میگردد و با کمک برهم کنش سیال و جامد FSI تغییر شکل بدست میآيد در اين پژوهش در ابتدا نیروی آکوستیک بدست آمده و سپس تغییر شکل سلول با خواص الاستیک ارائه شده و با پژوهشهای تجربی پیشین اعتبار سنجی صورت گرفته است در نهايت تغییر شکل برای سلول با فرض خواص ويسکوالاستیک که تاکنون از آن برای مدلسازی تغییر شکل در میدان آکوستیک استفاده نشده بدست آمده و ارائه شده است نتايج نشان دهنده اين است که مدل ويسکوالاستیک برای سلول تطابق بهتری در مقايسه با مدل الاستیک با نتايج تجربی دارد همچنین تاثیر فرکانس بر روی نسبت منظری نیز بررسی شده است با افزايش فرکانس از 2 به 8 مگاهرتز نسبت منظری 0 3 افزايش میيابد در بررسی نیروهای بین ذرهای آکوستیکی نیز اين پژوهش به مدلسازی مطالعات عددی و تجربی پیشین پرداخته و مقادير نیرو با پژوهشهای پیشین اعتبار سنجی صورت گرفته است
چكيده انگليسي :
78 Isfahan University of Technology Department of Mechanical Engineering Modeling of Viscoelastic Cell Deformation in the Acoustic Field Hamid Reza Aghaie Ghahfarokhi h aghaie@me iut ac ir Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mohsen Saghafian saghafian@cc iut ac irAbstract Usage of sound waves in the medical field is expanding to separate cells According to the density compressibility particle radius and even other effective parameters such as particle sticking the sound waveenters the particles in the fluid Particles are designed and disassembled in different designs depending on theirsize and density The rate of separation of particles or cells such as red blood cells and white cells from cancercells depends on several factors Two of the most influential factors in this case are cell deformation andinterparticle forces Various models have been proposed to investigate cell deformation The most popular solidmodels proposed are elastic and viscoelastic models In this research the cell is modeled in the fluidenvironment under the influence of sound waves and deformations are obtained To achieve this the Helmholtzequation which combines the disturbance equations of sound waves and the Navier Stokes equation is solvedand acoustic pressure is obtained This pressure is then applied to the cell as a deformation agent and isdeformed by the fluid and solid interaction FSI In this study an acoustic force was initially obtained andthen the cell deformation with elastic properties was presented and validated with previous studies Finally deformation for the cell is obtained by assuming the viscoelastic properties that have not been used to modelthe deformation in the acoustic field so far The results show that the viscoelastic model for the cell has a betterfit in comparison with the elastic model with experimental results Also the effect of frequency on the aspectratio is also investigated As the frequency increases from 2 to 8 MHz the aspect ratio is increased to 1 3 Inthe study of interactive acoustic forces this study has been used to model previous numerical and experimentalstudies and force values have been evaluated with previous validation studies Keywords Sound Waves Viscoelastic Fluid Solid Interaction
استاد راهنما :
محسن ثقفيان
استاد مشاور :
احمدرضا پيشه ور
استاد داور :
محسن دوازده امامي، سعيد مرتضوي
