بررسی اثر میدان الکتریکی خارجی بر ویژگی های مکانیکی میکروتوبول

پیشرفت روز افزون فناوری منجر به افزایش استفاده از میدان های الکتریکی در محدوده گیگا هرتز شده است. این میدان ها می توانند با ذره های قطبی و باردار برهم کنش داشته باشند. از آنجا که بدن موجودهای زنده از سلول، که متشکل از مولکول های باردار و قطبی است، تشکیل شده است امکان برهم کنش این میدان ها با بدن موجودهای زنده وجود دارد. از آنجا که این برهم کنش ها می تواند پیامدهای خوب یا بدی از جمله درمان یا بروز بیماری به همراه داشته باشد بررسی آن ها ضروری به نظر می رسد. از جمله اثرهای مضر این گونه برهم کنش ها می توان به سرطانی شدن سلول اشاره کرد. یکی از تفاوت های بارز سلول های سرطانی با سلول های طبیعی در مرحله ی تقسیم سلول نمایان می شود. با توجه به اینکه میکروتوبول ها، که از جمله اجزای تشکیل دهنده اسکلت سلول هستند، نقش اساسی دراین مرحله بازی می کنند، مطالعه ویژگی مکانیکی آن ها تحت تاثیر میدان الکتریکی مورد توجه قرار می گیرد. بدین منظور در این پایان نامه به مطالعه اثر میدان الکتریکی بر ویژگی های مکانیکی میکروتوبول پرداخته شده است. برای این منظور دو دستگاه شامل دو دوپار با جهت گیری مشابه، دستگاه n، و جهت گیری مخالف، دستگاه s، تعریف شدند. شبیه سازی های کلاسیکی با استفاده از نرم افزار محاسباتی گرومکس، که بر پایه روش دینامیک مولکولی است، به منظور بررسی برهم کنش میدان با این دستگاه ها انجام شدند. نتیجه های بدست آمده نشان دادند که وجود میدان در برخی از بسامدها موجب نرم¬تر شدن این دستگاه ها و در نتیجه کاهش مدول یانگ آن ها می شود. این در حالی است که اعمال میدان در برخی بسامدها موجب سخت تر شدن میکروتوبول و افزایش مدول یانگ مربوط به آن می شود. تغییر ویژگی های مکانیکی میکروتوبول می تواند به عنوان عاملی برای سرطانی شدن سلول و یا راهکاری برای از بین بردن سلول های سرطانی به کار روند.