%41تخفیف

بررسیکاربرد نانو ربات ها در کاهش صدمات وارده بر مغز و اعصاب

تعداد 158صفحه  درword

کارشناسی ارشد

 در رشته مهندسی مکاترونیک

بررسیکاربرد نانو ربات ها در کاهش صدمات وارده بر مغز و اعصاب

چکیده:

در عصر حاضر کاربرد و لزوم نانو تکنولوژی و فناوری نانو در اکثر علوم تا حد زیادی به چشم می خورد.از میان علوم مختلف، پزشکی نیز تا حد زیادی نیازمند دخالت نانو فناوری بوده و موضوع تحقیق من در برگیرنده همین مباحث می باشد.وارد آوردن علم نانو در زمینه تشخیص و درمان آسیب های وارد آمده به بدن کمک شایانی به علم پزشکی نموده است که در این میان و در جهت محقق نمودن این اهداف نیازمند به کارگیری نانو رباتدر امر پزشکی خواهیم بود .در این مسیر در نظر گرفتن این نکته که نانو ربات باید به گونه ای طراحی شود که تنها در مسیر درمان به کار برده شود و خود آسیبی وارد نیاورد حائز اهمیت بوده و باید بتواند به درستی سلول و بافت سالم را از سلول و بافت آسیب دیده تشخیص دهد و باید بتواند از هر گونه واکنش اضافی و مخرب در بدن جلوگیری به عمل آورد.

در این پژوهش با ارائه معادلات مناسب در هر بخش نانو ربات به درستی به محل آسیب هدایت میشود و در جهت درمان گام بر می دارد که به منظور حقیقی تر شدن این موضوع از شبیه سازی محیط سرخرگ مورد نظر که همان سرخرگ کاروتید می باشد توسط نرم افزار کامسولکه به روش المان محدود به حل معادلات می پردازد استفاده نموده ام.

کلمات کلیدی: نانو تکنولوژی، نانو ربات، شبیه سازی جریان خون، مدل سازی در مقیاس نانو

فهرست مطالب

عنوانصفحه                

چکیده: 1

فصلاول:کلیاتتحقیق 2

1-1- مقدمه 2

1-2- بیانمسئله 2

1-3- روشهایتوسعهنانورباتها 7

1-4- تعریفاصطلاحات: 9

1-5- معرفیدومدلازمیکرو- نانورباتهایساختهشده 9

1-5-1- رباتپرنده 9

1-5-2- رباتخزنده 10

1-6-وضعیت 30 کشوردنیادرتولیدعلمنانو 10

1-7- مزایاومشکلات نانورباتیک 14

1-8- دستهبندیعملکردینانورباتها 15

1-9- اجزاینانوربات 16

1-9-1- نانوسنسورها 16

1-10-منابعانرژیبراینانوربات‌ها 16

1-11-ساختنخستیننانورباتجهانبرایتشخیصسرطان 17

1-12-ترکیبنانوذراتبازهرعقرببرایدرمانسرطان!! 18

1-13-بهكارگيرينانورباتبرايجراحي 19

1-14-ساختارپایاننامه 20

فصلدوم 21

2-1-کاروتید 21

2-2-سرخرگسباتمشترک 21

2-3- منشاءوآناتومی 22

2-3- سرخرگسباتداخلی 23

2-4-انشعاب‌هایسرخرگسباتداخلی 23

2-5- سرخرگسباتبیرونی 24

2-5-1- انشعاب‌هایسرخرگسباتبیرونی 25

2-6- سرخرگمغزیپیشین 26

2-7- نواحیتغذیه 27

2-8- تقسیمبندیسرخرگمغزیپیشین 27

3-8- سرخرگارتباطیپیشین 28

2-9- انسدادهاینواحیمختلفکاروتیدوعوارضآن 29

2-9-1- انسدادسرخرگسباتمشترک 29

2-9-2- انسدادسرخرگسباتداخلی 29

2-9-3- انسدادسرخرگمغزیپیشین 30

2-10- رفلکسسینوسکاروتید 30

2-11- روشجراحی 31

2-11-1- اندآرترکتومیکاروتید 31

2-12- علل 32

2-12- علائم 32

2-13- تشخیص 33

2-14- درمان 33

2-15- نانورباتهایپزشکی 34

2-16- کاربردنانورباتیکدرپزشکی(نانومدیسین) 34

2-17- ساختنانوحامل‌داروییغیرویروسیبرایدرمانسرطان 35

2-18- روشهایکنترلنانورباتها 36

2-19- ساختنانورباتكربنيبرايحملدارودربدنبيماران 37

2-20- نمونهسازیتجهیزات 37

2-21- سنسورشیمی 38

2-22-فعالکننده 39

2-23-منبعتغذیه 39

2-24-انتقالدادهها 39

2-25- فناوریساخت 40

2-26- ماشینهايمولکولیبیولوژیکی 41

2-26-1- موتورهايپروتئینیدیانین،کینزین،میوزین 41

2-26-2- موتورهايتاژكدار 42

2-27- انتقالدرونبدن 43

2-28-پارامترهایفیزیکی 44

فصلسوم 45

3-1- تاریخچه 45

3-2- نرم‌افزارهای FEM 46

3-3- کامسول(Comsol) 47

3-3-1- قابلیتهایفیزیکی 47

3-4- آشناییاولیهبابرنامه : 48

3-5- قسمتGraphics: 49

3-6- قسمتmodel builder : 52

3-7- قسمتسربرگ : 52

3-8- روشساختناشکالوموادمختلفدرنرمافزارکامسول (Comsol): 53

3-9- محاسبهاختلافپتانسیلبااستفادهازنرم افزارکامسول: 55

3-10-یکمثالسادهبانرمافزارکامسول(Comsol) 5/3 57

3-11-یکمثالحرارتیسادهباکامسول(Comsol) 5/4 62

فصلچهارم 67

4-1- مقدمه 67

4-2- طبقه‌بندیسیال‌هایغیرنیوتنیبرپایهیرابطهیتنشونرخکرنش 67

4-2-1- تنشبرشیدرحرکتسیال 69

4-2-2- گرادیان: 72

4-3- توضیحقسمتعملینرمافزار 72

4-4- جئومتری: 73

4-5-  Material: 78

4-6- حرکتآرامسیال(  Laminar Flow): 78

4-6-1-  Boundary Conditionیاشرایطمرزی: 80

4-7- مشبندی 89

4-8- ایجادگرفتگیدرقسمتیازسرخرگ(Transport Of Diluted Species) 94

4-9- نانوربات 95

4-10- تجهیزنانورباتبهشرایطAcoustics 97

4-11- نتایجوخروجیهایبدستآمده 98

4-11-1- سرعتسیال 99

4-11-1-1- حرکتسیالدربازهزمانی 0 تا 10 ثانیهبهصورتشکل 104

4-11-2- فشارسیال 106

4-11-3- تشکیلگرفتگی 111

4-11-4- نانوربات 115

4-11-4-1- فشارآکوستیک 125

فصلپنجم: نتیجهگیریوپیشنهادات 134

5-1- نتیجهگیری 134

5-2- پیشنهادات 135

5-3-حرفپاياني 135

منابعومراجع 136

Abstract 140

 

فهرست جدول ها

عنوانصفحه

جدول(1-1)وضعیت 30 کشوراولدنیادرتولیدعلمنانوومیزانمشارکتآنهادرتولیدعلمنانودنیادرسال2012  11

 

 

فهرست شکل ها

عنوانصفحه

شکل(1-1) نانوسيستمهاماشينهايمولكولي… 2

شکل(1-2)مینیاتورسازی… 3

شکل(1-3) پیوندهاینانو… 5

شکل(1-4)میکرو- نانوربات… 10

شکل(1-5) نانورباتدارورسان… 16

شکل(1-6)نخستیننانورباتجهانبرایتشخیصسرطان… 17

شکل(1-7)نانوذراتبازهرعقرب… 18

شکل(1-8) فرآیندتشخیصسرطان… 19

شکل(2-1)سرخرگسباتمشترک… 22

شکل(2-2)انشعاب‌هایسرخرگسباتداخلی… 24

شکل(2-3)انشعاب‌هایسرخرگسباتبیرونی… 25

شکل(2-4)سرخرگمغزیپیشین… 26

شکل(2-5)سرخرگارتباطیپیشین… 28

شکل(2-6)رفلکسسینوسکاروتید… 31

شکل(2-7) نمونهسازیتجهیزات… 38

شکل(2-8) انتقالدرونبدن… 43

شکل(2-9) درماندرونوریدیآنوریسممغزی… 43

شکل(3-1) قسمتابتدایی… 49

شکل(3-2)قسمتGraphics. 49

شکل(3-3) zoom in. 50

شکل(3-4) zoom out 50

شکل(3-5) zoom box. 50

شکل(3-6) zoom select 51

شکل(3-7) zoom extends. 51

شکل(3-8) go to view.. 51

شکل(3-9)قسمتmodel builder 52

شکل(3-10)قسمتسربرگ… 52

شکل(3-11) قسمتجئومتری… 53

شکل(3-12) قسمتجئومتریوساخت… 54

شکل(3-13) قسمتbuild selected. 54

شکل(3-14) قسمتmaterial 55

شکل(3-15)محیطModel Navigator 58

شکل(3-16)محیطرسمهندسی… 58

شکل(3-17) محیطsub domain mode. 59

شکل(3-18) محیطتنظیماتsub domain. 59

شکل(3-19)منوی physics. 60

شکل(3-20) شرایطمرزی… 61

شکل(3-21)مشبندی… 61

شکل(3-22)مشبندیپیشفرضنرمافزار… 62

شکل(3-23)مشبندیریزتر… 62

شکل(3-24)دوصفحهتحتانتقالحرارت… 63

شکل(3-25)مدلسازیهندسی… 64

شکل(3-26)مشبندی… 65

شکل(3-27)قسمتCompute. 66

شکل(3-28)نمونهمدلسازیومشبندیسهبعدی… 66

شکل (4-1) سیال‌هایغیرنیوتنی… 68

شکل(4-2) قسمتورودیرگ… 74

شکل(4-3) اولینانشعابازسمتراستسرخرگ… 75

شکل(4-4) انشعابدردیوارهسمتچپسرخرگ… 75

شکل(4-5) دومینانشعابازسمتراست… 76

شکل(4-6) انتهایرگ… 76

شکل(4-7) جئومتریکاملرگ… 77

شکل(4-8) قسمتselect physics. 78

شکل(4-9) درگاهورودیسیال… 80

شکل(4-10) کلجئومتری… 81

شکل(4-11) شرایطدیوارهدرابتدایرگ… 82

شکل(4-12) شرطدیوارههادراولینانشعابازسمتراست… 82

شکل(4-13) شرایطدیوارههادرانشعاباولازسمتراست… 83

شکل(4-14) شرطدیوارههادرتنهاصلیرگ… 83

شکل(4-15) شرطدیوارههادرانشعابسمتچپ… 84

شکل(4-16) شرطدیوارههادرتنهاصلیرگدرحوالیانشعابدومازسمتراست… 84

شکل(4-17) شرایطدیوارهدرانشعابدومازسمتراست… 85

شکل(4-18) شرطدیوارهدرانتهایشاخهاصلیسرخرگ… 85

شکل(4-19) نمایکلیدیوارهها… 86

شکل(4-20) اولینخروجی… 87

شکل(4-21) خروجیدوم… 87

شکل(4-22) سومینخروجی… 88

شکل(4-23) چهارمینوآخرینخروجی… 88

شکل(4-24) نمایکلیازخروجیها… 89

شکل(4-25) مشبندیقسمتورودی… 90

شکل(4-26) مشبندیشاخهاصلیوابتدایانشعاباولازسمتراست… 90

شکل(4-27) مشبندیکلانشعاباولازسمتراست… 91

شکل(4-28) مشبندیدرشاخهاصلیوورودیانشعابسمتچپ… 91

شکل(4-29) مشبندیدرطولانشعابسمتچپ… 92

شکل(4-30) مشبندیدرشاخهاصلیوابتدایانشعابدومازسمتراست… 92

شکل(4-31) مشبندیدرطولانشعابدومازسمتراست… 93

شکل(4-32) مشبندیدرکلمسیروانشعابها… 93

شکل(4-33) سرعتجریانسیالدرورودی… 99

شکل(4-34) سرعتسیالدرتنهاصلیرگوابتدایانشعاباولازسمتراست… 100

شکل(4-35) سرعتسیالدرانشعاباولازسمتراست… 100

شکل(4-36) سرعتسیالدرشاخهیاصلیوابتدایسمتچپسرخرگ… 101

شکل(4-37) سرعتسیالدرانتهایانشعابسمتچپ… 101

شکل(4-38) سرعتدرانشعابدومسمتراستوشاخهاصلیرگ… 102

شکل(4-39) سرعتدرانشعابدومازسمتراست… 102

شکل(4-40) سرعتدرانتهایمسیر… 103

شکل(4-41) سرعتجریانسیالدرکلمسیروانشعابها… 103

شکل(4-42) لحظهصفرجریانسیال… 104

شکل(4-43) حرکتسیالدرلحظهs t=0/4. 104

شکل(4-44) حرکتسیالدرلحظهt=0/8 s. 105

شکل(4-45) جریانسیالدرنقاطمختلفرگ… 105

شکل(4-46) فشارجریانخوندرقسمتابتداییرگ… 106

شکل(4-47) فشارجریانسیالدرانشعاباولسمتراست… 107

شکل(4-48) فشاردرابتدایانشعابسمتچپودرشاخهاصلی… 107

شکل(4-49) فشارسیالدرانشعابسمتچپ… 108

شکل(4-50) فشاردرانتهایمسیرانشعابسمتچپ… 108

شکل(4-51) فشاردرشاخهاصلیوابتدایانشعابدومازسمتراست… 109

شکل(4-52) فشاردرانشعابدومازسمتراست… 109

شکل(4-53) فشاردرطولشاخهاصلی… 110

شکل(4-54) فشاردرانتهایمسیراصلی… 110

شکل(4-55) فشارسیالدرکلمسیروانشعابها… 111

شکل(4-56) رگدرمحلآسیبدرثانیهصفر… 112

شکل(4-57) محلآسیبدرلحظهt=2/5 s. 112

شکل(4-58) محلآسیبدرلحظهt=4/5 s. 113

شکل(4-59) محلآسیبدرلحظهt=6/2 s. 113

شکل(4-60) آسیبایجادشدهدرلحظهt=8/3 s. 114

شکل(4-61) آسیبایجادشدهدرمرحلهنهایی… 114

شکل(4-62) سرعتومکاننانوپارتیکلدرلحظهt=0 s. 115

شکل(4-63) سرعتومکاننانوپارتیکلدرلحظه t=0/6 s. 116

شکل(4-64) سرعتومکاننانوپارتیکلدرلحظهt=1/5 s. 116

شکل(4-65) سرعتومکاننانوپارتیکلدرلحظهt=2 s. 117

شکل(4-66) سرعتومکاننانوپارتیکلدرلحظهt=2/7 s. 117

شکل(4-67) سرعتومکاننانوپارتیکلدرلحظهt=3/2 s. 118

شکل(4-68) سرعتومکاننانوپارتیکلدرلحظهt=3/7 s. 118

شکل(4-69) سرعتومکاننانوپارتیکلدرلحظهt=6/7 s. 119

شکل(4-70) سرعتومکاننانوپارتیکلدرلحظهt=6/9 s. 119

شکل(4-71) سرعتومکاننانوپارتیکلدرلحظهt=7/2 s. 120

شکل(4-72) سرعتومکاننانوپارتیکلدرلحظهt=8/1 s. 120

شکل(4-73) سرعتومکاننانوپارتیکلدرلحظهt=9/1 s. 121

شکل(4-74) سرعتومکاننانوپارتیکلدرلحظهt=10 s. 121

شکل(4-75) رفعآسیبایجادشدهدرلحظهt=7/2 s. 122

شکل(4-76) ازبینرفتنآسیبدرلحظهt=7/7 s. 122

شکل(4-77) ازبینرفتنآسیبدرلحظهt=8/1 s. 123

شکل(4-78) ازبینرفتنآسیبدرلحظهt=9/3 s. 123

شکل(4-79) ازبینرفتنآسیبدرلحظهt=9/7 s. 124

شکل(4-80) درمانگرفتگیدرلحظهt=10 s. 124

شکل(4-81)فشارصوتیدرقسمتابتداییرگ… 125

شکل(4-82) فشارصوترادرشاخهاصلیوابتدایانشعاباولازسمتراست… 126

شکل(4-83) فشارصوتدرانشعاباولسمتراست… 126

شکل(4-84) فشارصوتدرشاخهاصلیوابتدایانشعابسمتچپ… 127

شکل(4-85) فشارصوتدرکلانشعابسمتچپ… 127

شکل(4-86) فشاردرشاخهاصلیودرابتدایانشعابدومازسمتراست… 128

شکل(4-87) فشاردرانشعابدومازسمتراست… 128

شکل(4-88) فشاردرقسمتانتهاییرگ… 129

شکل(4-89) فشارصوتدرکلمسیر… 129

شکل(4-90) محلدقیقانشعابهایهایفرعیوگرفتگی… 130

شکل(4-91) انشعاباولسرخرگازسمتراست… 131

شکل(4-92) انشعابدومسرخرگدرسمتچپ… 131

شکل(4-93) انشعابسومسرخرگدرسمتراست… 132

شکل(4-94) محلگرفتگی… 132

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “بررسیکاربرد نانو ربات ها در کاهش صدمات وارده بر مغز و اعصاب”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo