چکیده

تومورها اغلب شامل نواحی هستند که کمبود اکسیژن شدید یا متناوب دارند. در شرایط کمبود اکسیژن، تومور رگ‌های خونی اطراف را وادار به گسترش (رگ‌زایی) در داخل تومور می‌کند. سلول‌های موجود در ریز محیط تومور در اثر افزایش تکثیر در معرض تغییرات مکانی و زمانی تنش اکسیژن قرار می‌گیرند. چنین ناهمگنی اکسیژن بر رفتار سلول‌های سرطانی تاثیر می‌گذارد و منجر به رشد سرطان و متاستاز می‌شود. در این مقاله به شبیه‌سازی دو سیستم ریزسیالی تولید گرادیان غلظت اکسیژن پرداخته شد و با کمک نرم افزار کامسول و حل معادلات انتقال مومنتوم و انتقال جرم، توزیع غلظت اکسیژن در سیستم به‌دست آمد. اولین دستگاه دارای یک منطقه ژل سه بعدی مرکزی است که به عنوان یک ماتریس برون سلولی عمل می‌کند و در کنار آن کانال‌های مایع قرار گرفته است. در هر طرف، یک کانال گاز وجود دارد که از طریق آن مخلوط‌های گاز مناسب برای ایجاد تنش اکسیژن یا گرادیان یکنواخت در داخل دستگاه تامین می‌شود. دستگاه شبیه‌سازی شده‌ی دوم، یک سیستم ریزسیال دو لایه است که دو کانال گاز موازی در بالای کانال‌های مایع و کانال ژل برای افزایش تبادل گاز قرار گرفته‌است. علاوه بر این، در کانال ژل از ژل کلاژن نوع(1) استفاده شد تا توزیع غلظت اکسیژن در محیط متخلخل نیز بررسی شود. دستگاه دوم می‌تواند یک حالت کمبود اکسیژن یکنواخت در سطوح اکسیژن تا 0.4٪ و همچنین یک گرادیان اکسیژن خطی از 3٪ تا 18٪ در سراسر کانال ژل در مدت 500 ثانیه ایجاد کند. زمان رسیدن به حالت پایدار برای سیستم دولایه به طور قابل ملاحظه‌ای از سیستم تک لایه کمتر است. علاوه بر این، در حالت کمبود اکسیژن به غلظت کمتری برای اکسیژن در مرکز کانال ژل می‌رسد و در شرایط گرادیان غلظت اکسیژن، بازه بیشتری را در بر می‌گیرد.

کليدواژه ها

تراشه ریزسیالی، کمبود اکسیژن، گرادیان غلظت اکسیژن، تومور، ژل کلاژن

کد مقاله / لینک ثابت به این مقاله

برای لینک دهی به این مقاله، می توانید از لینک زیر استفاده نمایید. این لینک همیشه ثابت است :

نحوه استناد به مقاله

در صورتی که می خواهید در اثر پژوهشی خود به این مقاله ارجاع دهید، به سادگی می توانید از عبارت زیر در بخش منابع و مراجع استفاده نمایید:
مریم سعادتمند , 1400 , شبیه‌سازی و ارزیابی توزیع غلظت اکسیژن در تراشه ریزسیالی جهت کاربرد در کشت سلول‌های سرطانی , دهمین کنفرانس ملی کاربرد CFD در صنایع شیمیایی و نفت