بررسی تجربی و عددی رفتار میکروحباب های حاصل از اعمال انرژی موضعی در کنار یک غشاء الاستیک

در سال های اخیر حباب های نوسانی در زمینه های گوناگون پزشکی نظیر درمان انواع سرطان ها ، تخریب و انهدام سلول های سرطانی، جراحی های چشم، انتقال دارو، انتقال ژن و شکاندن سنگ کلیه نقش دارند. در اکثر موارد شاهد برهم کنش حباب ها با بافت ها و سلول های بدن هستیم. بر این اساس در این پایان نامه با استفاده از روش های تجربی و عددی، رفتار یک و دو حباب نوسانی در کنار یک غشاء الاستیک که همان سطح سلول فرض می شود مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه تجربی رفتار حباب های نوسانی در کنار غشاء بسیار مشکل ، حساس و طاقت فرسا می باشد، چرا که حباب دارای اندازه هایی در ابعاد میکرومتر و یا میلیمتر بوده و زمان نوسان حباب نیز از درجه میکرو ثانیه و یا میلی ثانیه می باشد. بنابراین انجام دقیق آزمایشاتی در ابعاد مکانی و زمانی تا این حد کوچک، مستلزم وجود دستگاه هایی با تکنولوژی های بسیار بالا و دقیق می باشد. با انجام آزمایشات گوناگون، رفتار یک حباب در مجاورت غشاء الاستیک بطور سیستماتیک با تغییر سه پارامتر اصلی 1- ویسکوزیته سیال 2- الاستیسیته غشاء و 3- فاصله بی بعد بین حباب و غشاء مطالعه گردید. همچنین به بررسی رفتار دو حباب که به طور همزمان در کنار غشاء وجود دارند پرداخته شده است که شاهد پدیده های بسیار پیچیده و جالبی بودیم که با استفاده از تعریف پارامترهای بی بعد مختلف بررسی و تحلیل آنها میسر شد. در کنار مطالعه تجربی، به مطالعه عددی برهم کنش یک حباب و غشاء نیز پرداخته شده است. به منظور شبیه سازی عددی رفتار یک حباب نوسانی در مجاورت غشاء از روش المان های مرزی (bem) استفاده شده است. یک شبیه سازی دقیق و درست می تواند صرفه جویی هنگفتی را هم از لحاظ اقتصادی و هم از جهت زمانی در تحلیل مسئله ای با این ظرافت و حساسیت در پی داشته باشد. لذا با توجه به محدودیت های مختلفی که در انجام آزمایشات وجود دارد روش عددی بسیار مفید به نظر می رسد. در این روش تاثیر سه پارامتر بی بعد 1- فاصله بی بعد حباب (h?) 2- الاستیسیته بی بعد غشاء (e?) و 3- پارامتر قدرت (??) بر رفتار تک حباب و غشاء مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به منظور اعتبار بخشی به شبیه سازی انجام گرفته، نتایج روش عددی با نتایج حاصل از آزمایشات مورد مقایسه قرار گرفت که تطابق خوبی بین نتایج رویت شد.