نمذجة العناصر المحدودة لبيئة كهربائية خلوية

تساعد هذه الطريقة على التنبؤ بالبيئة الكهربائية الدقيقة لخلية جالسة على سقالة من الألياف ، مثل المصفوفة خارج الخلية. هناك نوعان من المزايا الرئيسية التي تنشأ من النمذجة insilico. التنبؤ بالظروف التجريبية هو 3D ، في حين يتم تمكين التحسين من خلال سهولة تغيير المعلمة.

التحفيز الكهربائي يساعد على تجديد أنسجة متعددة. هذا النموذج في نماذج insilico مماثلة سوف تساعد على الاستفادة المثلى من المعلمات التحفيز. للبدء، افتح برنامج COMSOL وحدد طراز فارغ.

في منشئ النموذج، انقر بزر الماوس الأيمن على التعريفات العالمية، وحدد المعلمات وأضف المعلمات وفقا للجدول الأول في مخطوطة النص. يمكنك إضافتها واحدا تلو الآخر، أو تحميلها من ملف نصي. في منشئ النموذج ضمن التعريفات العمومية، انقر بزر الماوس الأيمن فوق المواد وحدد المواد الفارغة لإضافة مواد.

لإضافة خصائص المواد، انتقل إلى إعدادات المواد المضافة حديثا، ثم توسيع خصائص المواد واختيار الموصلية الكهربائية من الخصائص الأساسية. اضغط على رمز الجمع لإضافة خاصية. كرر هذه العملية من أجل السماح النسبي.

املأ الخصائص المادية الحالية، وفقا للجدول الثاني من المخطوطة النصية. بعد ذلك، انقر على اليسار إضافة مكون من علامة التبويب الرئيسية وحدد 3D لإضافة عقدة مكون جديد في منشئ الطراز. مرة أخرى، انقر بزر الماوس الأيمن على الهندسة، انقر بزر الماوس الأيسر على إدراج التسلسل.

ثم انقر نقرا مزدوجا فوق النموذج الكامل وحدد التسلسل المناسب. ضمن عقدة المكون الحالي في منشئ الطراز، انقر بزر الماوس الأيمن فوق المواد وحدد ارتباط المادة. المواد المنتسبين لكل عنصر في هذا الترتيب، المادة المحيطة بها، والمعاطف والنوى.

في علامة التبويب إعدادات للمادة المحيطة، قم بتوسيع قائمة التحديد لاختيار تحديد الوسائط. قم بتوسيع إعدادات الارتباط واختر المواد المناسبة مثل وسائط الثقافة من القائمة المنسدلة. لمشاهدة المجالات الموجودة ضمن كتلة الوسائط الموروثة، قم بتنشيط زر الشفافية في علامة التبويب الرسومات.

تكوين ارتباطات المواد الأخرى بنفس الطريقة. في منشئ الطراز، انقر فوق المكون الحالي، وحدد إضافة فيزياء، ثم قم بتوسيع وحدة AC/DC لتحديد الوحدة النمطية للتيار الكهربائي وانقر فوق إضافة إلى المكون. لتحديد شروط الحدود، حدد طريقة عرض XY في علامة التبويب الرسومات.

انتقل إلى منشئ النموذج مرة أخرى، انقر بزر الماوس الأيمن على عقدة التيارات الكهربائية وحدد الأرض. بعد ذلك، حافظ على مفتاح الاختيار لتحديد الحدود نشطا. انقر على اليسار على أعلى مادة المحيطة وجه موازية لXZ الطائرة وإضافة الحدود خمسة في مربع تحديد الحدود.

في منشئ النموذج، انقر بزر الماوس الأيمن على العقدة التيار الكهربائي وحدد المحطة الطرفية. الحفاظ على اختيار الحدود النشطة، انقر على اليسار على وجه أدنى مادة المحيطة موازية للطائرة XZ وإضافة الحدود أيضا في مربع تحديد الحدود. ثم عن طريق توسيع تحديد المحطة الطرفية، حدد الجهد في القائمة المنسدلة نوع المحطة الطرفية وملء في الخامس صفر للجهد.

تحت التعريفات العالمية في منشئ نموذج، تركت معلمات انقر وتغيير المعلمة ثيتا إلى زاوية اتجاه الألياف المطلوبة للمحاكاة. توسيع عقدة المكونات لكل مكون في منشئ النموذج، ثم الحق، انقر على الهندسة وحدد بناء جميع. انقر بزر الماوس الأيمن فوق عقدة جذر النموذج في منشئ الطراز وافتح علامة التبويب إضافة دراسة.

حدد دراسة ثابتة، وانقر بزر الماوس الأيمن إضافة دراسة. في إطار الدراسة المضافة حديثا ، انقر بزر الماوس الأيسر على الخطوة الأولى ، وتوسيع ملحقات الدراسة ، والتحقق من مربع تحسين الشبكة التكيفية والنقر على حساب للحصول على الشبكة المكررة. انقر بزر الماوس الأيسر فوق عقدة الجذر النموذجي في منشئ النموذج وافتح علامة التبويب إضافة دراسة، وحدد دراسة ثابتة وانقر بزر الماوس الأيمن فوق إضافة دراسة.

في إطار الدراسة المضافة حديثا، انقر بزر الماوس الأيسر على الخطوة الأولى، وتوسيع اختيار الشبكة وتحديد الشبكة المتولدة في دراسة تحسين الشبكة التكيفية. المضي قدما عن طريق النقر بزر الماوس الأيمن على زر حساب. انقر بزر الماوس الأيمن على عقدة النتائج في منشئ النموذج وحدد مجموعة رسم ثلاثية الأبعاد لتحرير الإعدادات.

تغيير التسمية لشحن الكثافة وتحديد مجموعة بيانات الدراسة البارامترية عن طريق توسيع مجموعة البيانات من القائمة المنسدلة. ثم في وسيلة إيضاح اللون، حدد المربعات لإظهار وسائل الإيضاح وعرض القيم القصوى وال دنيا. مرة أخرى تحت عقدة النتائج، انقر بزر الماوس الأيمن فوق الكثافة المشحونة لتحديد مستوى الصوت والمتابعة لتحرير علامة التبويب الإعدادات.

قم بتوسيع علامة التبويب البيانات، ثم حدد من الأصل ثم املأ EC. RHOQ في مربع التعبير. تحقق من مربع نطاق الألوان اليدوي من علامة تبويب النطاق وحدد الحد الأدنى والحد الأقصى إلى ناقص 0.3 و 0.3 على التوالي. توسيع التلوين ونمط وتعيين التلوين إلى جدول الألوان والجدول اللون لموجة.

تحقق من مربع وسيلة إيضاح اللون ونطاق ألوان التماثلات. انقر بزر الماوس الأيمن فوق وحدة التخزين و منشئ الطراز وحدد عامل التصفية. انتقل إلى علامة التبويب إعدادات ثم تعبئة التعبير المنطقي لتضمينها.

انقر بزر الماوس الأيسر على زر الرسم لتصور النتائج في إطار الرسومات. في هذا التحليل، يتم عرض خمس مراحل مختلفة من التعقيد الهندسي أثرت على نتيجة المحاكاة. شبكة خشنة جدا، يمكن أن تخفي المعلومات ذات الصلة.

باستخدام تحسين الشبكة التكيفية ، يتم الحصول على شبكة مع عناصر أصغر ، لأنها مطلوبة للحصول على نتائج دقيقة. على مستويات مختلفة من التعقيد لنموذج غير لامع ليفية، تأثرت قوة المجال الكهربائي من قبل محاذاة الألياف فيما يتعلق التدرج المحتملة. بالإضافة إلى ذلك، تؤثر محاذاة الألياف الزاوية إلى التدرج الكهربائي المحتمل على كثافة المساحة المشحونة في وسائط ثقافة الخلايا المحيطة.

في دراسة توجيه الألياف السقالة ، تم توضيح توقعات نموذج RNC حالة الدراسة عندما كانت الألياف متوازية أو عمودية على المجال الكهربائي. تأثرت كثافة الشحنة وكثافتها الحالية بمحاذاة ألياف السقالة بالنسبة للمجال الكهربائي. يمكن استخدام هذا البروتوكول للتحقيق في تأثير تغييرات المعلمة على كثافة الشحنة حول جزء سقالة الألياف.

من المهم أن نتذكر أنه بتغيير معلمات النموذج، مثل البيانات أو خصائص المواد، قد يتغير نطاق كثافة الشحن الناتج بشكل كبير. للحصول على أفضل تصور، يجب تحسين النطاق بحيث يمكن ملاحظة أقصى قدر من التباين في الكثافة المشحونة.