شبیه سازی محاسباتی تحریک مکانیکی سلول های بنیادی مزانشیمی تحت نیروی کشش چرخه ای تک محوره

در پاسخ به نیروهای خارجی، سلول های چسبیده به سطح از حالت آرایش تصادفی به حالت منظم و یکنواخت بسته به کشش اعمالی، بازآرایی می شوند. در سطح زیر سلولی، اسکلت سلولی و همچنین رشته های تنشی با قطبی شدن، نیروهای داخلی انقباضی ایجاد می کنند که موجب بازآرایی سلول ها در زاویه ای مشخص می شوند. در پژوهش حاضر، به بررسی محاسباتی پاسخ تک سلول به کشش چرخه ای زیرلایه پرداخته شده است. نوآوری پژوهش، شبیه سازی تغییرات مورفولوژی سلول بنیادی با استفاده از مدل ویسکوالاستیک است. به این منظور، تک سلول با توجه به ابعاد سلول های بنیادی مزانشیمی در نرم افزار comsol طراحی گردید. کرنش چرخه ای تک محوره به زیرلایه اعمال شد و فرکانس اعمال این کرنش به عنوان پارامتری متغیر بررسی شد. زاویه ی خوابیدگی سلول روی بستر از 34 تا 90 درجه تغییر داده شد. مدول الاستیک بستر و تغییرات کرنش اعمالی نیز در مقادیر مختلف بررسی شد. نتایج به دست آمده حاکی از وابستگی شدید توزیع تنش روی سطح سلول و هسته به زاویه ی خوابیدگی است و نشان داد که سلول در زاویه ی تقریبی 70 درجه نسبت به راستای بارگذاری کمترین تنش و کرنش را دارا می باشد.