مدلسازی واکنش های بین یک عصب و نانولوله کربنی و اثرات آن بر بهبود فعالیت الکتریکی عصب
چکیده
این تحقیق بر روی مدلسازی واکنش های بین نانو لوله های کربنی و اعصاب متمرکز شده است. ما پروژه خود را در دو مرحله و با استفاده از نرم افزارهای کامسول و سیمولینک انجام می دهیم. قسمت اول که رفتار آکسون و پارامترهای آنرا بررسی خواهیم کرد و قسمت دوم که رفتار الکترومغناطیسی آکسون و نانولوله کربنی بر یکدیگر و بر رفتار عصب در انتقال سیگنال را در نرم افزار کامسول انجام می دهیم. ما ابتدا نحوه عملکرد عصب و قسمتهای اصلی آن و همچنین نوع انتقال سیگنال های الکتریکی در عصب را بررسی می کنیم و سپس عواملی که باعث اختلال در این عملکرد و بخصوص انتقال سیگنال های الکتریکی می شوند را بررسی می کنیم. یکی از کارهایی که برای انجام این پروژه به آن نیاز داریم مدلسازی الکتریکی عصب است که می تواند رفتار الکتریکی آنها را برای ما روشن کند و ما اینکار را در این پروژه با نرم افزار سیمولینک انجام داده ایم. ما در این پایان نامه رفتار کانال های یونی عصب را که در برخی مواقع با تغییر پارامترهای آنها می توان باعث تغییراتی در روند انتقال سیگنال شد با مدلسازی معادلات هاجکین- هاکسلی انجام می دهیم و سپس شرایط محتلف فیزیکی و محیطی را تغییر و نتایج را مقایسه کرده ایم. نهایتا ما این موضوع را نشان داده ایم که می توان سیگنال های الکتریکی جاری در عصب را از نقطه سالم آکسون به قسمتی که در اثر عارضه فاقد ارتباط الکتریکی است و بوسیله نانولوله های کربنی انتقال داد. پس از بررسی های مختلف و در شرایطی که جریان آستانه تحریک ورودی 2 میکروآمپر بوده و پتانسیل حالت استراحت آکسون -46 میلی ولت می باشد بهترین نتیجه در شرایطی حاصل شد که فقط از نانولوله کربنی یک قسمتی و در حالیکه فاصله آن با آکسون ها حدود 0.05 میلی متر بود و همه ی قسمت ها در محیط یونی بودند حاصل شد.