مقاله کامل پژوهشی
بیومکانیک سلولی / مکانیک سلولی / مکانوبیولوژی
سیاوش مزدیسنا؛ امیرهمایون جعفری
دوره 5، شماره 3 ، آذر 1390، صفحه 181-192
چکیده
در این مقالهبا در نظر گرفتن مواد غذایی، ماتریکس خارج سلولی و سلول های سیستم ایمنی بعنوان پارامتر های تاثیر گذار در نحوه رشد، گسترش و مورفولوژی بافت سرطانی به بررسی مدلی بر اساس اتوماتای سلولی و تئوری بازی ها در زمینه رشد سرطان پرداخته ایم. اتوماتای سلولی در بررسی مسائل زیستی از اهمیت زیادی برخوردار است و تئوری بازی ها در شناختن تعامل ...
بیشتر
در این مقالهبا در نظر گرفتن مواد غذایی، ماتریکس خارج سلولی و سلول های سیستم ایمنی بعنوان پارامتر های تاثیر گذار در نحوه رشد، گسترش و مورفولوژی بافت سرطانی به بررسی مدلی بر اساس اتوماتای سلولی و تئوری بازی ها در زمینه رشد سرطان پرداخته ایم. اتوماتای سلولی در بررسی مسائل زیستی از اهمیت زیادی برخوردار است و تئوری بازی ها در شناختن تعامل میان عنصر های تصمیم گیرنده حائز اهمیت می باشد. در این تحقیق برای بررسی رفتار و گسترش سلول های سرطانی دو مدل را مطرح می نماییم. در مدل اول هدف ما از ارائه مدل بررسی نحوه رشد و گسترش سلول های سرطانی با توجه به مواد غذایی (اکسیژن) موجود در بافت می باشد. در نهایت جهت اعتبارسنجی مدل، نتایج شبیه سازی ها را با نتایج مقالات دیگر مقایسه نموده ایم. در نتایج ملاحظه خواهید نمود که میزان مواد غذایی (اکسیژن) تاثیر قابل ملاحظه ای در تعداد سلول های سرطانی ایجاد شده دارد، ولی این تاثیر در رابطه با تهاجم سلول های سرطانی به مراتب کمتر می باشد. لازم به ذکر می باشد که نتایج مدل پیشنهادی از جواب های خطی فاصله گرفته است که این بیانگر بهبود نتایج مدل می باشد، همان گونه که در نتایج قابل ملاحظه می باشد این مدل قابلیت ایجاد متاستاز را نیز پوشش می دهد. در مدل دوم نحوه عملکرد متقابل سلول های سرطانی و سلول های سیستم ایمنی مورد بررسی قرار گرفته است و برای این منظور از اتوماتای سلولی و تئوری بازی ها استفاده نموده ایم. بر اساس اتوماتای سلولی دو بعدی مدلی ارائه می شود که نحوه عملکرد اتوماتای سلولی توسط تئوری بازیها تعیین می گردد. در واقع قوانین اتوماتای سلولی بر اساس جدول تئوری بازی ها تعیین می شود و هر یک از عناصر سیستم بصورت جداگانه از قابلیت تصمیم گیری برخوردار می باشند.
مقاله کامل پژوهشی
نانوبیومتریال
ملیکا ایلوخانی؛ محمد ربیعی؛ مهوش اسکویی؛ فتح اله مضطرزاده؛ مهدیس شایان
دوره 5، شماره 3 ، آذر 1390، صفحه 193-204
چکیده
در سالهای اخیر تلاشهای بسیار زیادی برای تولید نانو ذرات به دلیل خواص ویژه نوری، شیمیایی و الکتریکی آنها صورت گرفته است. توسعه روشهای سنتز نانو مواد برای تولید موادی با مورفولوژی و اندازه معین و توزیع مناسب اندازه ذرات، از محورهای پژوهشی چند سال اخیر محسوب می شود. در این میان روشهای مبتنی بر فناوری زیستی به دلیل تمیز بودن و سازگاری ...
بیشتر
در سالهای اخیر تلاشهای بسیار زیادی برای تولید نانو ذرات به دلیل خواص ویژه نوری، شیمیایی و الکتریکی آنها صورت گرفته است. توسعه روشهای سنتز نانو مواد برای تولید موادی با مورفولوژی و اندازه معین و توزیع مناسب اندازه ذرات، از محورهای پژوهشی چند سال اخیر محسوب می شود. در این میان روشهای مبتنی بر فناوری زیستی به دلیل تمیز بودن و سازگاری بالا با محیط زیست از جایگاه ویژه ای برخوردارند. یکی از مهمترین ابعاد این بحث استفاده از میکروارگانیسم ها در نانو فناوری است. در این پژوهش از سویه 35218 باکتری اشرشیاکولی برای سنتز نانو ذرات CdS استفاده شد. ابتدا زمان مناسب و بیشینه غلظتی از یون کادمیم که به جلوگیری از رشد و لیز باکتری منتج نمی شود مشخص گردید. سپس دو فرآیند سنتز زیستی داخل و خارج سلولی بررسی شد. طبق بررسی های صورت گرفته مشخص شد که این سویه به شکل داخل سلولی قادر به سنتز نانو ذرات CdS نیست اما با غنی سازی محیط کشت با اسید آمینه سیستئین نانو ذرات CdS به شکل خارج سلولی سنتز شدند. تشکیل نانو ذرات، مورفولوژی و خاصیت فلورسانت آنها به ترتیب با کانال آنالیزور WDX ، SEM و میکروسکوپی فلورسانس بررسی شد.
مقاله کامل پژوهشی
ارغوان فرزادی؛ مهران صولتی هشجین؛ فرهاد بخشی؛ عالیه امینیان
دوره 5، شماره 3 ، آذر 1390، صفحه 206-213
چکیده
استفاده از تابش مایکروویو به عنوان یک روش کمکی برای کاهش زمان سنتز و رسیدن به ساختاری همگن‌تر، از رویکردهای جدید در سنتز پودرهای کلسیم‌فسفات دوفازی است. در این پژوهش مشخصه‌یابی نانوپودرهای کلسیم‌فسفات دوفازی سنتز شده به کمک مایکروویو انجام شد. تغییرات فازی، ترکیب شیمیایی، مورفولوژی و اندازه ذرات توسط تکنیک‌های پراش پرتو ایکس ...
بیشتر
استفاده از تابش مایکروویو به عنوان یک روش کمکی برای کاهش زمان سنتز و رسیدن به ساختاری همگن‌تر، از رویکردهای جدید در سنتز پودرهای کلسیم‌فسفات دوفازی است. در این پژوهش مشخصه‌یابی نانوپودرهای کلسیم‌فسفات دوفازی سنتز شده به کمک مایکروویو انجام شد. تغییرات فازی، ترکیب شیمیایی، مورفولوژی و اندازه ذرات توسط تکنیک‌های پراش پرتو ایکس (XRD)، اسپکتروسکوپی مادون قرمز با انتقال فوریه (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شدند. نتایج حاکی از آن بود که استفاده از مایکروویو به عنوان یک کمک سنتز منجر به بهبود میزان بلورینگی شده و اندازه بلورکها در محدوده nm 16 تا nm 27 افزایش مییابد. میزان فاز هیدروکسیآپاتیت نیز در کلسیمفسفاتهای دوفازی در محدوده 5% تا 17% تغییر کرده است. نمونه تولید شده در محلول مایع شبیه‌سازی شده بدن (SBF) قرار گرفت. نتایج نشان داد که با حضور بتاتریکلسیمفسفات، pH محلول کاهش مییابد که خود گویای رفتار زیستتخریبپذیری آن است. همچنین جوانهزنی و رشد ذرات هیدروکسیآپاتیت بر روی نمونههای بتاتریکلسیمفسفات سنتز شده به کمک مایکروویو، پس از قرارگیری در محلول SBF به مورفولوژی میلهایشکل رسیدند.
مقاله کامل پژوهشی
مهندسی عصبی عضلانی
راحله شفائی؛ سید محمدرضا هاشمی گلپایگانی
دوره 5، شماره 3 ، آذر 1390، صفحه 214-228
چکیده
یکی از مسائل کلیدی در نایل شدن به کنترل موفق FES، استفاده از یک مدل مناسب و صحیح از سیستم تحت تحریک الکتریکی است که به‌میزان کافی بیانکنندهی رفتار آن سیستم باشد. مدل‌های محاسباتی کلاسیک که به‌طور متعارف برای این منظور استفاده می‌شوند، ماهیتی جزء‌نگر دارند؛ بنابراین نمی‌توانند اندرکنش موجود در سیستم بیولوژیک را لحاظ کنند. با ...
بیشتر
یکی از مسائل کلیدی در نایل شدن به کنترل موفق FES، استفاده از یک مدل مناسب و صحیح از سیستم تحت تحریک الکتریکی است که به‌میزان کافی بیانکنندهی رفتار آن سیستم باشد. مدل‌های محاسباتی کلاسیک که به‌طور متعارف برای این منظور استفاده می‌شوند، ماهیتی جزء‌نگر دارند؛ بنابراین نمی‌توانند اندرکنش موجود در سیستم بیولوژیک را لحاظ کنند. با توجه به این محدودیت‌ها، اخیرا مدل‌های رفتاری که جعبه سیاه هستند اغلب استفاده می‌شوند. این مدل‌ها روی دینامیک ورودی/ خروجی، که همانا اطلاعات مورد نیاز مدلسازی برای طراحی کنترل است تمرکز دارند؛ بدین‌ترتیب به سیستم به عنوان یک کل، که تعاملات بین اجزا را در خود نهفته دارد، پرداخته می‌شود. تاکنون چنین مدلی برای حرکت مفصل آرنج ارائه نشده است. از این رو در این پژوهش، با استفاده از شبکه‌های عصبی دینامیک، شامل شبکه‌های جلوسو با تاخیر زمانی و بازگشتی، به ارائه و اعتبارسنجیِ یک مدل جعبه سیاه از حرکت مفصل آرنج در صفحه‌ی افق، برای کابردهای کنترل حرکت رساندن دست، در افرادی با ضایعه‌ی نخاعی 6C/5Cپرداخته شده است. نهایت انعطاف‌پذیری معماری جلوسو با تاخیر زمانی، در یک ساختار دو لایه با 5 نورون پنهان و استفاده از 25/1 ثانیه از سوابق ورودی، با شاخص عملکرد ضریب همبستگی متقابل %86/89 و نرمالیزه شده‌ی میانگین مربعات خطای % 85/4 رخ داد و به‌عنوان مدلِ برگزیده‌ی این معماری معرفی گردید. بهترین شبکه‌ی بازگشتی با معماری NARX و تعداد سوابق ورودی و خروجی‌ِ برابر نیز، در ساختاری دو لایه با 12 نورون در لایه‌ی پنهان و استفاده از 1/0 ثانیه از سوابق، با شاخص عملکرد همبستگی متقابل %50/92 و نرمالیزه شده‌ی میانگین مربعات خطای % 06/4 رخ داد و به‌عنوان مدلِ برگزیده‌ی این معماری معرفی گردید. مقایسه‌ی بهترین نتایج آموزش با استفاده از شبکه جلوسو از هر دو جنبه‌ی کمی و کیفی به شکل آشکاری بیانکنندهی برتری شبکه‌های بازگشتی در شناسایی سیستم مورد مطالعه است.
مقاله کامل پژوهشی
پردازش تصاویر پزشکی
مریم مومنی؛ حمید ابریشمی مقدم؛ راینهارد گرب؛ کامران کاظمی؛ فابریس والوا
دوره 5، شماره 3 ، آذر 1390، صفحه 231-244
چکیده
سیر تکاملی چین‌خوردگی‌های مغز نوزادان شاخص مهمی در رشد مغز انسان می‌باشد و تحلیل کمی این روند رشد در مطالعات عصبی سودمند می‌باشد. نکته مهم در تحلیل کمی رشد مغز نوزادان تفکیک‌پذیری زمانی1 مورد نیاز و معنادار می‌باشد. در این مقاله برای اولین بار تخمین بازه زمانی مورد نیاز برای مطالعه ویژگی‌های ماکروسکوپی و استفاده از ابزار مناسب ...
بیشتر
سیر تکاملی چین‌خوردگی‌های مغز نوزادان شاخص مهمی در رشد مغز انسان می‌باشد و تحلیل کمی این روند رشد در مطالعات عصبی سودمند می‌باشد. نکته مهم در تحلیل کمی رشد مغز نوزادان تفکیک‌پذیری زمانی1 مورد نیاز و معنادار می‌باشد. در این مقاله برای اولین بار تخمین بازه زمانی مورد نیاز برای مطالعه ویژگی‌های ماکروسکوپی و استفاده از ابزار مناسب برای تحلیل این ویژگی‌ها در هفته‌های پس از تولد بررسی شده است. بدین منظور دو بازه سنی 40-39 و 42-41 هفتگی از زمان شروع بارداری2 (GA) در نظر گرفته شده و دو مدل هندسی مبتنی بر تصاویر تشدید مغناطیسی با وزن 1T ساخته شد. انحراف مکانی و پراکندگی برخی نشانگرهای آناتومی و میانگین متوسط و بیشینه طول بردار دگردیسی3 مکانی در 25 تصویر آزمون یکسان‌سازی شده به مدل‌های هندسی مقایسه و بررسی شدند. نتایج آزمون MANOVA تفاوت معنی‌دار در انحراف مکان ویژگی‌های آناتومی و میانگین متوسط و بیشینه طول بردار دگردیسی مکانی را در این دو بازه سنی نشان داد. همچنین تحلیل کمی پراکندگی داده‌های یکسان‌سازی شده بین دو بازه سنی، تفاوت معنی‌دار بین ویژگی‌های مذکور و تاثیر یکسان‌سازی به مدل هندسی پویا را در مواردی که آزمون MANOVA منجر به عدم رد فرضیه پوچ می‌شود نیز تایید کرد. با توجه به نتایج مطروحه در رنج سنی 42-39 هفتگی GA می‌توان نتیجه گرفت که فاصله زمانی دو هفته، کمینه فاصله زمانی در هفته‌های پس از تولد برای ساخت مدل هندسی به‌منظور بررسی رشد مغز در سطح ماکروسکوپی می‌باشد.
مقاله کامل پژوهشی
مهندسی عصبی عضلانی
عابد خراسانی سرچشمه؛ عباس عرفانیان امیدوار
دوره 5، شماره 3 ، آذر 1390، صفحه 245-255
چکیده
در طی دو دهه اخیر، تحریک الکتریکی درون عضلانی به عنوان یک روش بالقوه به منظور بازیابی حرکت عضو فلج مطرح شده است. اصلی ترین چالش در بازیابی حرکت مطلوب در استفاده از تحریک الکتریکی درون عضلانی توسعه یک استراتژی کنترلی مقاوم برای تعیین الگوی‌های تحریک می‌باشد. کنترل دقیق و پایدار عضو در روش تحریک الکتریکی عملکردی درون عضلانی بدلیل خواص ...
بیشتر
در طی دو دهه اخیر، تحریک الکتریکی درون عضلانی به عنوان یک روش بالقوه به منظور بازیابی حرکت عضو فلج مطرح شده است. اصلی ترین چالش در بازیابی حرکت مطلوب در استفاده از تحریک الکتریکی درون عضلانی توسعه یک استراتژی کنترلی مقاوم برای تعیین الگوی‌های تحریک می‌باشد. کنترل دقیق و پایدار عضو در روش تحریک الکتریکی عملکردی درون عضلانی بدلیل خواص غیر خطی و متغیر با زمان سیستم عصبی- عضلانی و همچنین خستگی عضلانی زودرس و وجود تأخیر در این سیستم، مشکل می‌باشد. در این مطالعه تحقیقاتی یک استراتژی مقاوم برای کنترل حرکت چند مفصله با استفاده از تحریک الکتریکی درون عضلانی مطرح شده است. در این روش پارامترهای سیستم به صورت بر خط شناسایی می‌شود. روش ارائه شده ترکیبی از روش کنترل لغزشی با سیستم منطق فازی و کنترل کننده عصبی می‌باشد. به منظور ارزیابی مقاوم بودن، پایداری و دقت کنترل کننده، آزمایشات زیادی بر روی سه رت انجام شده است. نتایج آزمایشات نشان می‌دهد که روش پیشنهادی قابلیت کنترل دقیق حرکت گام برداشتن با همگرایی سریع را دارد.
مقاله کامل پژوهشی
مهندسی عصبی عضلانی
امیر حسین اسکندری؛ احسان صداقت نژاد؛ سید جواد موسوی؛ محسن اصغری؛ محمد پرنیان‌پور
دوره 5، شماره 3 ، آذر 1390، صفحه 257-273
چکیده
انتخاب الگوی فعال شدن عضلات برای رسیدن به یک هدف خاص به علت پیچیدگی‌های سیستم اسکلتی عضلانی و نحوه غلبه سیستم اعصاب مرکزی به این پیچیدگی‌ها، چندین دهه مورد علاقه محققان در این زمینه بوده است. یکی از پاسخ‌هایی که در این زمینه مطرح شده است، وجود واحدهای (سینرجی) ساده ایست که از ترکیب آن‌هافعالیت‌های پیچیده صورت می‌پذیرند.در این تحقیق ...
بیشتر
انتخاب الگوی فعال شدن عضلات برای رسیدن به یک هدف خاص به علت پیچیدگی‌های سیستم اسکلتی عضلانی و نحوه غلبه سیستم اعصاب مرکزی به این پیچیدگی‌ها، چندین دهه مورد علاقه محققان در این زمینه بوده است. یکی از پاسخ‌هایی که در این زمینه مطرح شده است، وجود واحدهای (سینرجی) ساده ایست که از ترکیب آن‌هافعالیت‌های پیچیده صورت می‌پذیرند.در این تحقیق وجود و همچنین نحوه آرایش این سینرجی ها در ناحیه کمر مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از یک مدل 18 عضله‌ای در سطح L4-L5به صورت استاتیکی استفاده شده است. از ضرایب فعالیت عضلات حاصل از اعمال گشتاور در فضاهای دو بعدی و سه بعدی و اعمال سفتی زاویه به مدل، برای به دست آوردن سینرجی های عضلانی و پایداری استفاده شده است.نتایج این پژوهش نشان می‌دهد شش سینرجی عضلانی کافی است تا بتوان به تمامی نقاط فضای گشتاوری دست پیدا کرد. همچنین سه سینرجی پایداری قادر است بخشی از فضای سفتی زاویه‌ای مفصل را به وجود آورد. همچنین سینرجی های عضلانی به دست آمده نسبت به تغییر دامنه گشتاور اعمالی مقاوم می‌باشند. در این پژوهش نشان داده شد که می‌توان از ترکیب سینرجی های عضلانی و سینرجی های پایداری، هر فعالیتی را که شامل تولید گشتاور و سفتی زاویه معین در مفصل باشد، را تولید کرد.
