Оптимізація параметрів електропорації для лабораторних досліджень
Ескіз недоступний
Дата
2019-12
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Тема роботи: “Оптимізація параметрів електропорації для лабораторних досліджень”.
Обсяг пояснювальної записки становить 70 сторінок, міститься 24 ілюстрації, 17 таблиць, 15 формул. Загалом опрацьовано 42 інформаційних джерела .
Моделювання є одним з основних етапів створення кінцевого продукту у будь-якій галузі. За рахунок моделювання процесів, які є основою для проведення електропорації, з’явиться можливість оцінити ефективність надходження ліків безпосередньо до пухлини, не вводячи дані ліки через весь організм. На основі моделі будуть підібрані параметри, які необхідні для подальшого створення макету приладу для проведення лабораторних досліджень.
Метою роботи є підтвердити ефективність електропорації на комп’ютерній моделі тканини пухлини в середовищі COMSOL та на основі отриманих даних оптимізувати параметри модулів макету для подальшої демонстрації методу електропорації під час лабораторних досліджень.
Для досягнення мети МД були поставлені наступні завдання:
- проаналізувати інформаційні та патентні джерела та теоретично обґрунтувати застосування методу електропорації в різних областях;
- проаналізувати літературні джерела та на їх основі розробити віртуальний прилад в середовищі LabView;
- провести розрахунок біоперегрівання біологічної тканини та впливу електромагнітного нагрівання;
- змоделювати фізіологічні процеси в тканинах на моделі при застосуванні електропорації в середовищі COMSOL;
- визначити структурну схему програмного-апаратного комплексу для електропорації;
- обрати відповідні параметри з моделі та оптимізувати їх для подальшого відтворення на макеті;
- провести ряд експериментів та проаналізувати результати;
- забезпечити захист користувача під час проведення досліджень.
Об’єктом дослідження є фізичні та біологічні характеристики електропорації.
Предметом дослідження виступають біологічні характеристики тканин, фізичні моделі створені в програмних середовищах COMSOL, LabView та макет модулю приладу з використанням Arduino.
У магістерській дисертації підтверджено ефективність електропорації під час використання у різних областях, безпосередньо під час електрохіміотерапії у порівнянні з іншими існуючими методами лікування онкозахворювань. Це обумовлено тим, що під час електропорації використовуються можливості клітин, які здатні усувати проблеми на клітинному рівні. Згідно до дослідження в якому порівнювалась оборотна та необоротна електропорація в середовищі COMSOL, визначено, що метод є ефективним, безпечним та температурної деструкції не відбувається.
За допомогою пристороїв, що належать до мікропроцесорної техніки, створено та перевірено макет мікропроцесорного модулю електропоратору, який запрограмовано в середовищі Arduino.
Опис
Ключові слова
електропорація, оптимізація параметрів, збільшення проникності мембрани, температурна деструкція, структурна схема електропоратору, макет електропоратору, electroporation, parameter optimization, increase of membrane permeability, temperature destruction, block diagram of electroporator, layout of electroporator
Бібліографічний опис
Юркевич, О. О. Оптимізація параметрів електропорації для лабораторних досліджень : магістерська дис. : 163 Біомедична інженерія / Юркевич Олександра Олександрівна. – Київ, 2019. – 76 с.