Three-dimensional discrete element method for the prediction of protoplasmic seepage through membrane in a biological cell

این مقاله یک مدل سلولی بیولوژیکی سه بعدی و فشرده را بر اساس المان های گسسته ارائه می دهد که با استفاده از عامل های مختلف در تعامل که ساختارهای سلولی را در یک محیط شبیه سازی شده نشان می دهد. رفتار سیتوپلاسم و مایع نوکلئوپلاسمی در سلول وابسته به زمان است. هنگام استفاده از این رویکرد، مهم است که رفتارهای جریان پروتئین پلاسما را از طریق تکنیک های شبیه سازی مانند فشرده سازی سلول و بررسی عوامل مؤثر بر سلول های سیتوپلاسمی که بین غشاهای سلولی محصور می شوند، کالیبراسیون کنند. این نوع مدل سازی ممکن است کار آینده را در شبیه سازی عملیات همزمان و تعاملات عوامل متعدد سلولی در تلاش برای دوباره ایجاد و پیش بینی ظهور پدیده های پیچیده مانند نفوذ پاتولوژیک که توسط نیروی اعمال سلول های همسایه ایجاد می شود، ایجاد کند. شخم زدن زمانی اتفاق می افتد که یک عامل سیتوپلاسم بین سه ذره غشاء متصل در شبکه مثلثی عبور می کند. بر اساس پاسخ نیروی - تغییر شکل در حوزه های دارای اندازه متغیر و سختی، عبارات نیمه تحلیلی برای نیروی مورد نیاز برای ایجاد نفوذ و حل عددی برای پیدا کردن حداکثر مقاومت ارائه شده توسط غشا در برابر نفوذ سیتوپلاسمی توسعه یافته است. معادلات بر اساس تعادل نیروی و روابط سازنده برای تماس با ذرات و سختی غشا است. در نمایهای چند ذره از یک سلول فردی تحت تغییر شکل، حالت های مختلف سیتوپلاسم از طریق محدود کردن غشاهای سلولی می تواند رخ دهد. این را می توان در صورتی که معیارهای ساده رضایت داشته باشند اجتناب شود. این یافته ها می تواند به قوانین اساسی خاصی برای بهبود روش های جدید شبیه سازی سلولی به عضو بر اساس المان گسسته منجر شود.