Vpliv nanodelcev na povečanje električnega polja in transmembranske napetostiBlažič, Maša (Avtor) Kranjc, Matej (Mentor) nanodelcicelicametoda končnih elementovtransmembranska napetostelektroporacijaelektrično poljePrepustnost celične membrane lahko povečamo z elektroporacijo. To storimo z dovajanjem kratkih visokonapetostnih pulzov. V izogib visokim napetostim pulzov lahko dodamo v okolico celice nanodelce, ki delujejo kot nanoelektrode. Nanodelci lokalno ojačajo električno polje in posledično izboljšajo prepustnost celične membrane. V okviru magistrskega dela smo zgradili 2D model celice, ob katero smo dodali nanodelec. Celica se je tekom simulacije ves čas nahajala v statičnem električnem polju. Zanimal nas je vpliv nanodelca na povečanje transmembranske napetosti in električnega polja, zato smo mu spreminjali material, obliko, velikost in položaj okrog membrane. Poleg tega smo preverili medsebojni vpliv dveh nanodelcev na različni medsebojni oddaljenosti. Za poustvaritev bolj realnih razmer se je opravila simulacija z večjim številom nanodelcev. Na koncu smo za primerjavo z 2D modelom zgradili še 3D model. Cilj je bil najti parametre nanodelca, ki imajo na opazovane veličine največji učinek. Reševanje opisanega problema smo reševali z metodo končnih elementov. Najboljši učinek na povečanje električnega polja in transmembranske napetosti je pri 2D simulacijah pokazal neprevoden nanodelec. Za večje povečanje opazovanih parametrov so poskrbeli bolj koničasti in večji delci. Za boljši učinek mora biti lokacija nanodelca čim bližje celični membrani, predvsem na delih, ki niso obrnjeni proti elektrodam. Večje število nanodelcev poskrbi za večje povečanje transmembranske napetosti in električnega polja. Pozitiven medsebojni vpliv je najbolj opazen pri prevodnih nanodelcih. Simulacije v 3D prostoru so pokazale, da je dimenzija simulacije parameter, ki močno vpliva na rezultate. Če smo na podlagi 2D simulacij sklepali, da ima neprevodni nanodelec večji vpliv na transmembransko napetost, so 3D simulacije pokazale obratno.20222022-12-20 11:05:00Magistrsko delo/naloga143416VisID: 62250COBISS_ID: 134851075sl