پیش بینی رفتار غیرخطی ماتریس بین سلولی بافت چربی با استفاده از یک مدل ساختاری

بافت چربی، نوعی از بافت همبند خیلی نرم است که در قسمت های مختلف بدن توزیع شده است. از آنجایی که در بسیاری از شرایط پاتولوژیکی خواص ریزساختار بافت چربی دستخوش تغییر می شود، ارائه روشی جهت مشخصه یابی خواص مکانیکی ریزساختار بافت چربی بسیار ارزشمند است. در این مقاله با استفاده از اطلاعات هیستولوژی و مورفولوژی بافت چربی، یک مدل ساختاری بر مبنای روش حل برهم کنش سیال و جامد ارائه شده است. در این مدل سلول های چربی به صورت کره هایی از جنس سیال و ماتریس بین سلولی به صورت جامد مدل شده است. برای توصیف رفتار ماتریس بین سلولی از مدل های بنیادی هایپرالاستیک استفاده شده است. پارامترهای مربوط به هر یک از این مدل ها با حل مساله معکوس با استفاده از داده های تجربی مربوط به آزمایش فشار تک محوری بر روی نمونه های بافت چربی به دست آمدند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مدل ارائه شده با توجه به تطابق مناسب با داده های آزمایشگاهی، پتانسیل بالایی در مدل سازی بافت چربی با توجه به ریزساختار آن در شرایط نرمال و بیماری را دارا می باشد. مقایسه نتایج حاصل از مدل سازی با سه مدل هایپرالاستیک آگدن، یئو و چندجمله ای مرتبه دو بیانگر این است که مدل هایپرالاستیک یئو نسبت به دو مدل دیگر با توجه به دقت به دست آمده و هزینه محاسباتی نسبی کمتر دارای عملکرد بهتری است. هم چنین در هر سه مدل ارائه شده، مشخص شد که ماتریس بین سلولی در مقایسه با کل بافت چربی دارای سفتی نسبی بیشتر حدودا 2~3 برابر می باشد.