Loading...

Mechanical Model in Cell and Nucleus Deformation

Heydari, Tiam | 2016

1293 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 48789 (04)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Physics
  6. Advisor(s): Ejtehadi, Mohammad Reza
  7. Abstract:
  8. Now a days, the ability of measuring the mechanical properties of the living cells in in experiments has been increased. Experiments shows that the stem cells could alter their faith in different mechanical situations, but an integrated model about this phenomenon in literature has not been introduced yet. In this research thesis s minimal cell model (MMC) is developed to capture the behavior of the cells on substrates with varying mechanical properties and morphologies, MMC consists of large scale models for outer membrane of the cell and nuclear envelope, cytoplasmic area, chromatin fibers and Extra cellular matrix. Each component of the MMC will be placed in an integrated software to simulate the cell behavior and the response of the MMC to different situations is tested. For example the cell become elongated in grooved substrate in groove direction and this elongation increases with increasing of the grooves depth
  9. Keywords:
  10. Viscoelastic Model ; Mechanical Properties ; Molecular Dynamics ; Cell Mechanics ; Cell Rheology ; Chromatin Fibers

 Digital Object List

 Bookmark

  • 1 مقدمه
    • 1-1 غشای خارجی سلول
    • 1-2 سیتوپلاسم۱ و اسکلت سلولی
    • 1-3 غشای هسته۱
    • 1-4 فیبرهای کروماتینی۲
    • 1-5 سلول بنیادی در آزمایشگاه:
    • 1-6 هدف تحقیق و اجزا ی آن
  • 2 غشای سلولی و مدل سازی آن
    • 2-1 فیزیک غشاهای بیولوژیک
    • 2-2 مدل های فیزیکی برای غشا:
    • 2-3 مدل غشای مثلث بندی شده2
  • 3 شبیه سازی مایع به کمک مدل برخورد بس ذره ای۱(MPCD)
    • 3-1 عناصر مدل
      • 3-1-1 مرحله ی صفرم: شبکه بندی فضا
      • 3-1-2 مرحله‌ی اول: شارش به کمک انتگرال گیری سرعت ذرات (streaming)
      • 3-1-3 مرحله‌ی سوم: جستجوی ذرات هر المان(searching)
      • 3-1-4 مرحله‌ی چهارم: انتقال شبکه به صورت تصادفی (random shift)
      • 3-1-5 مرحله‌ی پنجم: برخورد (collision)
      • 3-1-6 اعمال ترموستات مقیاسی
      • 3-1-7 شرایط مرزی
      • 3-1-8 برهم کنش غشا و مایع MPCD
    • 3-2 نمونه شبیه سازی به کمک MPCD
  • 4 شبیه سازی اسکلت سلولی به کمک مدل ویسکوالاستیک
    • 4-1 مقدمه
    • 4-2 مدل سازی فیزیکی ماده ی ویسکوالاستیک:
      • 4-2-1 مدل ماکسول:
      • 4-2-2 مدل ویج:
    • 4-3 آزمایشات رئولوژی در سلول ها و انتخاب مدل مناسب برای رئولوژی سلول
    • 4-4 تبدیل مدل ویسکوالاستیک به مدلی اجرایی برای شبیه سازی
  • 5 مدل سازی فیبرهای کروماتینی
    • 5-1 معرفی فیبرهای کروماتینی
    • 5-2 مدل سازی فیبرهای کروماتینی
    • 5-3 آماده سازی کروماتین ها برای قرار گیری در هسته
    • 5-4 برهم کنش کروماتینها و غشا
  • 6 ماتریس برون یاخته ای یا ۱ECM
    • 6-1 مدل سازی ماتریس برون یاخته ای
    • 6-2 بر هم کنش منفعلانه ی ECM و غشا
    • 6-3 برهم کنش فعالانه ی ECM و غشا
  • 7 شبیه سازی و نتایج
    • 7-1 قرار دادن سلول روی سطوح با سختی های متفاوت و بررسی همبستگی شکل هسته و سلول:
    • 7-2 بررسی عدم تشابه فیبرهای کروماتینی روی سطوح با سختی های متفاوت:
    • 7-3 بررسی شکل سلول و هسته روی سطوح چسبنده با ابعاد متفاوت:
    • 7-4 بررسی شکل هسته در سطوح شیار دار با عمق‌های متفاوت
  • خلاصه و نتیجه گیری
  • پیشنهادهایی برای کارهای آینده
  • منابع و مآخذ
  • پیوست ها
...see more