تعیین خواص مکانیکی سلول انقباضی قلبی با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی و روابط تحلیلی

سلول انقباضی قلبی با انقباض خود، حرکت پمپی قلب را ایجاد می کند و هر گونه مشکلی در این حرکت قلب به این سلول ها مرتبط است و در نتیجه، بررسی خواص این سلول از اهمیت زیادی برخوردار است. در یک دیدگاه با در نظر گرفتن سلول قلبی به عنوان یک جسم همگن با خواص الاستیک خطی، با تعیین مدول الاستیسیته ی (Elastic modulus) سلول، می توان آن را به صورت تحلیلی مدل سازی مکانیکی کرد. برای یافتن مدول الاستیسیته ی سلول با استفاده از روابط تحلیلی موجود، نیاز به داده های تجربی است.
در این مطالعه با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (Atomic force microscopy)، داده های تجربی مطلوب از سلول های قلبی موش گرفته شد. سپس با استفاده از روابط مکانیک تماس (Contact mechanics) موجود برای این روش تجربی، مدول الاستیسته ی سلول از دو روش به دست آمد و مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت.
به وسیله ی دو روش موجود، مقادیر مدول الاستیسیته ی kPa 26/2 ± 08/48 و 56/2 ± 67/55 به دست آمد. روند تغییرات مدول الاستیسیته با عمق فرورفتگی نشان داد که سلول خواص الاستیک غیر خطی دارد.
با هر دو روش ارایه شده، نتایج مشابهی برای مقدار مدول الاستیسته ی سلول انقباضی قلبی به دست آمد. همچنین مدل خطی Hertz برای پیش بینی اولیه ی خواص مکانیکی سلول انقباضی قلبی مناسب است و برای تعیین دقیق تر و جامع تر این خواص، بهتر است از مدل های غیر خطی استفاده شود.