اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدمحاكاة الخلية البشرية
Human cell simulation
1121
1 37
5.0
(
1
)
نشر من قبل
جامعة تشرين رسالة ماجستير
تاريخ النشر
2018
مجال البحث
الهندسة المعلوماتية
والبحث باللغة
العربية
تأليف
فراس صالح( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
firas saleh
اسأل ChatGPT حول البحث
في هذه الدراسة قمنا بتطوير نموذج لمحاكاة عمل الخلية العضلية القلبية البطينية (SYRIA Model) باعتبارها مثالاً عن محاكاة الخلية البشرية، وذلك بالاعتماد على أحدث النماذج الرياضية للخلية القلبية، حيث اعتمدنا على O'Hara (O'Hara, et al., 2011) لنمذجة النشاط الكهربائي، واستتباب الشوارد الأساسية، والتقلص، كما أضفنا تحسينات على هذا النموذج تمثلت في إضافة دور قنوات البوتاسيوم KATP، وقنوات شوارد الكلور، وقنوات تنظيم الحجم، وذلك بالاعتماد على نموذج Kyoto (A.Takeuchi, 2006)، كما تم إضافة قنوات تنظيم واستتباب PH بالاعتماد على نموذج Leem (Leem, et al., 1999)،و تحسين قيم بعض المتغيرات اعتمادا على نتائج مخبرية أحدث و خصوصاً تراكيز الشوارد ضمن المتقدرة و السيتوبلاسما وقيم الدوارئ للكالسيوم في الشبكة السيتوبلاسمية وقيم الناقلية العظمى للقنوات الغشائية و تراكيز المستقلبات في المتقدرة، وتم ربط النماذج السابقة مع نموذج للمتقدرة بالاعتماد على Kembro (Kembro, et al., 2013)، إذاً النموذج SYRIA الذي طورناه يعتمد على دمج وتحسين أهم النماذج المعروفة في بنية هرمية تسهل الفهم والمراقبة واعادة الاستخدام مع إضافة نماذج لاختبار العقاقير وبعض المؤثرات الخارجية، وتمت عملية البرمجة باستخدام كتل Blocks لتوابع M-file وS-function ضمن الأداة Simulink. وبمقارنة النتائج التي حصلنا عليها من عملية المحاكاة مع النتائج المخبرية، لاحظنا أن المحاكاة الحاسوبية أعطت نتائج ضمن المجال الفيزيولوجي الطبيعي.
In this study, we present a state-of-art model; we call SYRIA, to simulate the activity of ventricular myocardial cell as an example of simulating a human cell, in which we use the latest mathematical models of cardiac cell. We rely on O'Hara (O'Hara, et al., 2011) for modeling electrical activity, ions hemostasis, and contracting. Our presented model takes into consideration the role of potassium channels KATP, chloride channels, volume regulation channels based on the Kyoto model (A.Takeuchi, 2006), PH regulation channels based on Leem model (Leem, et al., 1999), and the improvement of the values of some variables based on the results of modern experiments, especially concentrations of ions within the mitochondrial and cytoplasm, the values of calcium buffers in the SR, values of the conductance of membrane channels, and concentrations of metabolites in the mitochondria. The previous models have been linked to a mitochondrial model based on Kembro (Kembro, et al., 2013). The SYRIA model is based on the integration and improvement of the best known models in a hierarchical structure that facilitates understanding, monitoring and reuse, we also present models for testing drugs and some external influences. The programming process is done using blocks of M-file and S-function in Simulink. By comparing the results obtained from the simulation with the laboratory results, we observe that computer simulations give results within the normal physiological range .
المراجع المستخدمة
A.Takeuchi, Shuji Tatsumi, Nobuaki Sarai, Keisuke Terashima,Satoshi Matsuoka, and Akinori Noma. 2006. Modelling Cl− homeostasis and volume regulation of the cardiac cell. J. Gen. Physiol. Volume 128 Number 5 November 2006 495–507. 2006.
Allen, Kentish. 1985. The cellular basis of the length-tension relation in cardiac muscle. 1985 Sep;17(9):821-40. 1985
Antzelevitch, Charles. 2010. M Cells in the Human Heart. Circ Res. 2010 Mar 19; 106(5): 815–817. 2010.
Beuckelmann, Dirk J., Nabauer, Michael and Erdmann., and Erland. 1992. Intracellular Calcium Handling in Isolated Ventricular Myocytes From Patients With Terminal Heart Failure. Circulation ;85:1046-1055. 1992.
Bose, Salil, et al. 2003. Metabolic Network Control of Oxidative Phosphorylation MULTIPLE ROLES OF INORGANIC PHOSPHATE. JBC .Vol. 278, No. 40, Issue of October 3, pp. 39155–39165,. 2003.
Chen, Yeong-Renn and Zweier., Jay L. 2014. CARDIAC MITOCHONDRIA AND ROS GENERATION. Circ Res. 2014 Jan 31; 114(3): 524–537. 2014.
Glukhov, Alexey, et al. 2010. Transmural Dispersion of Repolarization in Failing and Non Failing Human Ventricle. Circ Res. 2010 Mar 19; 106(5): 981–991. 2010.
Hector Barajas-Martínez, Dan Hu, , Robert J. Goodrow Jr., Frederic Joyce, Charles Antzelevitch. 2013. Electrophysiologic Characteristics and Pharmacologic Response of Human Cardiomyocytes Isolated from a Patient with Hypertrophic Cardiomyopathy. Pacing Clin Electrophysiol. 2013 December ; 36(12). 2013.
José Marín-García. 2013. Mitochondria and Their Role in Cardiovascular Disease. New York 2013 : Springer, 2013. 978-1-4614-4598-2.
Wei, AnChi, et al. 2011. Mitochondrial Energetics, pH Regulation, and Ion Dynamics: Acomputational-experimental approach. Biophys J. 2011 Jun 22; 100(12): 2894–2903. 2011.
Amanfu, Robert K. and Saucerman., Jeffrey J. 2011. CARDIAC MODELS IN DRUG DISCOVERY AND DEVELOPMENT: A REVIEW. Crit Rev Biomed Eng. 2011; 39(5): 379–395. 2011.
قيم البحث
اقرأ أيضاً
يعد استخراج وتحليل خصائص المشي باستخدام سلسلة من الصور أحد أهم المجالات البحثية في وقتنا الحالي. وقد تحويل تركيز هذه البحوث إلى مجال رؤية الآلة كوسيلة لتحقيق نظام مشي سريع ودقيق، يمكن استخدامه كخطوة أولية في نظام تحليل مشي أكثر تطوراً يستخدم لأغراض إ
عادة التأهيل أو التعرف على الأشخاص.
يقترح البحث طريقة تستخدم مزيجاً من تقنيات معالجة الصورة ورؤية الآلة لتحقيق كفاءة وفعالية في عزل جسم الإنسان الماشي ورصد حركته وتتبع حركة مركز كتلة جسمه، يتم بعدها تخزين إحداثيات مركز الكتلة الناتجة ومقارنتها مع نموذج النواس المقلوب الممثل لحركة مركز كتلة الإنسان أثناء المشي في المستوى XY. نتج عن تلك المقارنة استخلاص مجموعة من المعلومات عن الشخص الماشي كدور المشي والسرعة وطول الخطوة. مما يفتح المجال أمام المزيد من الأبحاث لاكتشاف عيوب المشي أو تطوير خوارزميات المشي عند الروبوتات البشرية.
يقوم البحث على تحزيز سطح الخلية الكهروضوئية السيليكونية من أجل تمديد
شبكة التوصيل الكهربائية باستخدام الليزر لتحسين أدائها, و ذلك عن طريق زيادة عمق
الأخدود و تضييق عرضه لزيادة مساحة السطح الفعال, و بالتالي تخفيض خسائر الحجب
بالسماح لأكبر كمية من ا
لضوء بالنفاذ إلى داخل الخلية مع الحفاظ على مساحة مقاطع
خطوط الشبكة.
تتطلب التنمية البشرية في سورية التركيز على مجموعة من الأولويات الأساسية أهمها تحقيق المساواة و العدالة الاجتماعية، فلها قيمة معنوية، و ضرورية لتوسيع الإمكانات التنموية، حيث لا استمرار في التقدم بالتنمية البشرية مع انعدام المساواة و الفوارق بشكل عام أ
و بحسب النوع بشكل خاص في مؤشرات التعليم و الصحة و الدخل حتى و إن لم تكن آثارها واضحة في المجتمع، حيث حققت سورية تقدماً في مجال التنمية البشرية خلال الفترة 1980-2012 فقد ارتفع مؤشر دليل التنمية البشرية (0.147)، و رغم اهتمام سورية بالتعليم و الصحة و توفيرها لجميع شرائح المجتمع السوري إلا أن تصنيفها وفق مؤشرات دليل التنمية البشرية الصادر عن هيئة الأمم المتحدة تنمية بشرية متوسطة، و جاء ترتيبها حسب البلدان 116/186، و تراجعت نقطتين حسب ترتيب البلدان وفق دليل الفوارق حسب النوع 118/186 و قد بلغ الفقدان الكلي (20.4%) وفق دليل التنمية البشرية المعدل عامل عدم المساواة في (التعليم، الصحة، الدخل).
يمثل علم المنهج دراسة لأسس بناء العمل العلمي و مداخله البحثية و أشكاله
و مناهجه التي تتيح إمكانية الحصول على معارف جديدة.. هذا و يمثل المنهج الحلقة
المحورية فيه. و يذهب بعض الباحثين إلى فهم هذا العلم فهماً مغلوطاً به مختزلين إياه بمجموعة المناهج فق
ط. على أنه يمثل مجالاً حدوديا يًربط بين العلوم الفلسفية و العلوم التخصصية. و رغم أنه لايحمل معارف جديدة ، لكنه يبين عملية الحصول على هذه المعارف، كما تتمثل وظيفته الأساسية في تحويل المعرفة إلى أسس و قواعد علمية.
و يتألف علم المنهج من أربعة مستويات: الفلسفي، و العلمي العام، و الخاص، و الجزئي.
قمنا في هذا البحث بمراجعة الجهود الحالية و السابقة في هذا المجال ثم قدّمنا محرك محاكاة موزع للأغراض العامة يعمل بطريقة الأحداث المتقطعة. تم تحقيق هذا المحرك باستخدام الأداة Akka و باستخدام خوارزمية
التزامن optimized loop CMB و قد تم اختبار أداء المح
رك و تجربته في حقل محاكاة الدارات المنطقية و نظام الأرتال بمخدم واحد.
الأسئلة المقترحة
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
