بررسی روش پردازش سیگنال دیجیتال جهت اندازه گیری ناهمواری سطح وب نانو الیاف

در مهندسی بافت، داربست ایده¬آل باید به طور موثر با سلول¬ها واکنش ¬دهد؛ این واکنش شامل چسبندگی سلول¬ها، رشد، مهاجرت و تمایز سلول¬ها می¬شود. خواص سطحی داربست مورد استفاده نقش مهمی در واکنش میان سلول¬ها و داربست ایفا می¬کند. ناهمواری سطحی داربست مورد استفاده در مهندسی بافت، یکی از خواص سطحی است که رفتار سلولی را تحت تاثیر قرار می¬دهد. بسته به نوع سلول، ناهمواری و یا صافی سطح داربست مورد استفاده نقش بسزایی در رشد، چسندگی، تکثیر و تمایز سلول¬ها دارد. به عنوان مثال سلول¬های استخوانی سطوح زبرتر وسلول¬های فیبروبلاست سطوح صاف¬تر را جهت رشد و چسبندگی ترجیح می¬دهند. در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از روش پردازش سیگنال دیجیتال، ناهمواری سطحی وب نانوالیاف اندازه¬گیری شود. بدین منظور از پلیمرهای نایلون 66، پلی اکریلو نیتریل، پلی وینیل الکل و پلی وینیل استات استفاده گردید. پس از ریسیدن این پلیمرها تحت شرایط بهینه از لایه ایجاد شده تصویر میکروسکوپ نیروی اتمی و سپس تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی تهیه -شد. سپس یک پروفیل سطحی از هر تصویر میکروسکوپ الکترونی وب نانوالیاف ایجاد و پس از تبدیل آن به سیگنال دو بعدی در نرم افزار matlab، با توجه به نویزی بودن سیگنال، سعی شد تا با استفاده از دو الگوریتم نوشته شده مجزا توسط این برنامه پروفیل سطحی را بهبود بخشیده و نویزهای آن حذف شود. سپس با استفاده از روابط موجود در استاندارهای بین مللی نظیر(1997)4287 iso ، 46 asme و 4768 din و مشخصه¬های سیگنال، پارامترهای ناهمواری سطحی اندازه¬گیری ¬شود. همچنین با استفاده از نرم افزار dme-spm ناهمواری سطحی وب نانوالیاف اندازه¬گیری و سپس نتایج حاصله از دو روش مقایسه گردید. با استناد به نتایج حاصل از الگوریتم¬های اعمال شده، می¬توان به این نتیجه رسید که روش فیلتر غیر خطی دارای نتایج مورد قبول و متناسب با مقادیر ناهمواری حاصل از میکروسکوپ نیروی اتمی است. همچنین با توجه به اینکه روش فیلتر غیر خطی نسبت به تابع bezier زمان کمتری برای اجرا بر روی سیگنال را نیاز دارد، این روش جهت ارائه مشخصات ناهمواری پیشنهاد می¬شود. با توجه به دقت و سادگی بیشتر روش پردازش سیگنال دیجیتال برای مواد نرم و ظریف مانند الیاف، نسبت به روش استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی و همچنین ارائه روش غیر تماسی با سطح یا بدنه الیاف، اندازه گیری ناهمواری سطحی وب نانوالیاف با استفاده از این روش بسیار راه¬گشا و دارای اهمیت زیادی خواهد بود.