اطلاعات پایان نامه
شماره شناسایی : 39401309
نام و نام خانوادگی : فرناز فرديپور
عنوان پایان نامه : مدل سازی ریاضی انتشار هورمون رشد انسانی در ساختار داربستی پلیمر زیست تخریب پذیر
رشته تحصیلی : مهندسي پزشکي-مهندسي بافت
مقطع تحصیلی : كارشناسي ارشد
استاد راهنما : حسين عباس تبارآهنگر
استاد مشاور : مهدي زادسر
چکیده : در این مطالعه مدل سازی ریاضی انتشار هورمون رشد انسانی در ساختار داربستی پلیمر زیست تخریب پذیر ارائه می شود. انتشار هورمون رشد انسانی در داخل یک PLG با مرزهای x=0 و x=L با استفاده معادله دیفرانسیل مشتقات جزئی یک بعدی به صورت عددی و دقیق حل می شوند و نمودارهای انتشار ترسیم می شود. پارامترهای مدل از مطالعات آزمایشگاهی استخراج و در مدل درج می شود. آنچه به عنوان فرض های مدل در نظر گرفته می شود را می توان در موارد زیر خلاصه نمود : 1- هورمون رشد به صورت یکنواخت در سراسر پلیمر پراکنده شده است 2- غشاء پلیمری به اندازه کافی نازک است و فرض بر این است که انتشار فقط در یک بعد صورت می پذیرد؛ به عبارت دیگر؛ فرض می شود پلیمر در راستای X و Z نامتناهی است. 3- نرخ کاهش در پلیمر در واحد زمان و مکان ثابت فرض می شود. 4- انتشار هورمون رشد در راستای سطحی و خارج از راستای سطحی ثابت است. 5- در راستای انتشار هورمون رشد هیچ جذبی رخ نمی دهد. 6- انتشار هورمون رشد مستقل از انتشار آب و تخریب شدن پلیمر است. 7- انتشار به صورت نمایی در واحد زمان افزایش می یابد. تمامی شبیه سازی ها تحت نرم افزار MATLAB انجام می شود و اعتبارسنجی مدل از طریق مقایسه ی نتایج حاصل از مدل با نتایج آزمایشگاهی صورت گرفت. نتایج حاصل از این مدل نشان داد که از این مدل می توان در زمینه ی بررسی رفتار انتشار هورمون رشد انسانی در ساختار داربستی پلیمر زیست تخریب پذیر بهره جست.
کلمات کلیدی : مدل سازی ریاضی نفوذ, معادلات مشتقات جزئی, داربست زیست تخریب پذیر, هورمون رشد
تاریخ دفاع : 1396/06/30
دانلود فایل چکیده

About Proposal
Title : Mathematical model for Diffusion of hGH in Decaying Polymer Scaffold
Abstract : In this study, diffusion model took into account the linear decay of the polymer scaffold, which aswe found greatly affect the diffusion of hGH. To do this we used a time dependent diffusivity, instead of the more commonly used constant diffusivity. We believed that such modeling would provide a better representation of an actual system, since polymers degrade in slow, yet steady, manner. It was difficult, however, to observe the effect of having time-dependency in diffusivity without a comparison. To do this, we solved a similar diffusion model that uses the same constants and assumptions; however this equation does not take into account the time-dependent linear decay of the scaffold polymer. When we used MATLAB to create a surf plot of this simpler model, the diffusion profile appeared similar. However, the total depletion in this model took more than 150 days (Figure 6). This was expected, as lack of scaffold decay would result in a constant and low diffusivity. Without the degradation of the polymer scaffold, the hGH molecules would have more difficulty escaping the polymer film. Compared to this model, our time-dependent diffusivity model shows a rapid diffusion period after day 10 due to the increase in pore size in the polymer scaffold, providing easier diffusion route for the hGH. Although a constant diffusivity model represents a common diffusion profile, it was not a good representation of drug diffusion through decaying polymer scaffold. The resulting 150 days depletion time was much longer than the experimented value. Thus, weconcluded that our model more realistically represented the hGH diffusion through PLG scaffold film.
Keywords : Mathematical modeling of diffusion, partial diffretential equations, biodegradable scaffold, growth hormone
Download Abstract File