طراحی انواع پروب های انتقال پالس ولتاژ بالا جهت درمان سرطان به روش الکتروپوریشن

چکیده:

یکی از سخت ترین و رایج ترین بیماری های دیده شده دردرمان های بالینی سرطان می باشد. سرطان دومین عامل مرگ و میر دردنیا است. از روش های از بین بردن تومور های سرطانی می توان درمان با کمک میدان الکتریکی به شکل پالسی را نام برد. اعمال پالس به تومور های سرطانی به وسیله الکترود باعث از بین رفتن آن ها می شود. درمان زیست پزشکی مبتنی بر الکتروپوریشن ثابت کرده است که یک روش کارآمد برای درمان سرطان تجویز ژن یا فرسایش بافت است. الکتروپوراسیون برگشت ناپذیر (IRE) یک تکنیک تخریب بافت و فرایند فیزیکی است که برای از بین بردن تومور های سرطانی استفاده می شود. در فرایند IRE با مدل سازی ریاضی ما می توانیم احتمال کشتن سلول و توزیع در داخل بافت را محاسبه کنیم. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر تغییرات رسانایی  الکتریکی بافت در فرایند IRE است. احتمال مرگ سلولی و رسانایی الکتریکی با استفاده از نرم افزار کامسول مولتی فیزیک ورژن 2/6 محاسبه شد. 8 پالس با فرکانس 1 هرتز، عرض پالس 100 میکروثانیه و شدت میدان الکتریکی 2500 ولت بر سانتی متر با پله های 500 ولت بر سانتی متر به عنوان پالس الکتریکی در نظر گرفته شد. با توجه به نتایج این پژوهش، رسانایی الکتریکی بافت با شدت میدان الکتریکی پالس ها افزایش یافت. همچنین رسانایی الکتریکی بافت در زمان تحویل پالس افزایش می یابد. با در نظر گرفتن اثر تغییر رسانایی بر احتمال کشتن سلول، احتمال از بین رفتن تومورهای سرطانی تغییرخواهد کرد. با این حال، با توجه به محدودیت‌ها، بهینه‌سازی بیشتر برای الکترودها و پروتکل‌های میدان الکتریکی پالسی قبل از استفاده بالینی ضروری است. این پایان نامه بر توسعه ساختارهای الکترودی چند تایی و طراحی و ساخت یک الکترود دوقطبی  برای اطمینان از درمان یکنواخت و پروتکل های پالس الکتریکی بهینه متمرکز است. انواع مختلف الکترودهای قابل استفاده در روش‌های مبتنی بر الکتروپوریشن را با توجه به توزیع میدان الکتریکی و روش‌های کاربرد مورد بررسی قرار می دهند.