سیستم های کنترل ازدحامی برای نانوپزشکی و کاربرد آن در پیشگیری بیماری تصلب شرایین
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی
- نویسنده علیرضا روحانی منش
- استاد راهنما محمدرضا اکبرزاده توتونچی
- سال انتشار 1392
چکیده
در سال های اخیر، پیشرفت های قابل توجه در فناوری نانو، امکان تولید عامل هایی در مقیاس نانو را جهت ارسال به درون بدن انسان محقق ساخته که این امر منجر به جهشی بزرگ در پزشکی امروز در راستای تشخیص و درمان بیماری های پیچیده شده است. این زمینه ی تحقیقاتی میان رشته ای جدید، نانوپزشکی نام دارد. در فناوری نانو و به خصوص در نانوپزشکی، هر نانوعامل دارای قابلیت های بسیار محدودی است. فیدبک گرفتن از طریق حسگرها، تحریک کردن از طریق عملگرها و انجام محاسبات از طریق کنترلر (واحد محاسباتی)، همگی به صورت محلی، توزیع شده و غیرمتمرکز هستند. علاوه بر این، محیط داخلی بدن انسان بسیار پویا و سرشار از عدم قطعیت است. از این رو، وظایف خواسته شده در نانوپزشکی، مشابه و یا در بعضی موارد پیچیده تر از مسایل ماکروسکوپی مهندسی می باشند. اما خوشبختانه، در بسیاری از مسایل کاربردی فناوری نانو از جمله نانوپزشکی، حتی در حجم کوچکی از محیط، ازدحام های بزرگی از نانوعامل ها وجود دارد. سوال اصلی این است که چگونه می توان از این ازدحام نانوعامل های بسیار ساده جهت انجام محاسبات پیچیده در یک محیط با عدم قطعیت بالا به طور خودگردان بهره برد؟ این رساله به طور کلی برای نانو فناوری و به طور خاص برای نانوپزشکی، به این سوال پاسخ می دهد. در این تحقیق، ما یک معماری خاص را برای نانوعامل ها پیشنهاد می کنیم که آن را نانوذره خودگردان حامل دارو (adenp) می نامیم. به منظور افزایش امکان پذیری تولید adenp در مقیاس نانو با عنایت به محدودیت های نانوفناوری امروزی، پیچیدگی سخت افزاری adenp بسیار پایین در نظر گرفته شده است. به عنوان دو نوع adenp خاص، ما تئوری عامل های پایه ی فازی و عامل های پایه ی بازه ای را به عنوان یک چارچوب نظری قوی برای رایانش ازدحامی توسط عامل های بسیار ساده به خصوص برای نانوپزشکی پیشنهاد می کنیم. با توجه به سادگی ساختاری عامل های پایه ی پیشنهادی، این رویکرد برای تحقق رایانه های قابل برنامه ریزی توسط نانوعامل ها، بسیار امیدوار کننده است. در این رساله، به صورت ریاضی اثبات می کنیم که عامل های پایه ی پیشنهادی از خاصیت تقریب گری عمومی توابع و قابلیت برنامه ریزی بهره می برند که هر دو از نیازهای حیاتی برای رایانش در مقیاس نانو است. علاوه بر این، مقاوم بودن و طراحی بهینه رایانش ازدحامی توسط عامل های پایه پیشنهادی به صورت تحلیلی مورد بررسی قرار می گیرد. توانایی رهیافت ارائه شده از طریق شبیه سازی و پیاده سازی عملی ارزیابی می شود و تعدادی از روش های کنترل ماکروسکوپی رایج توسط سیستم کنترل ازدحامی پیشنهادی پیاده سازی می گردد. در بخش شبیه سازی، ما یک روش غیر تهاجمی جدید را توسط ازدحامی ازadenp های پیشنهادی برای پیشگیری بیماری آترواسکلروز (تصلب شرایین) معرفی می کنیم. همچنین، یک toolbox جدید تحت matlab با نام "adenp tool" مبتنی بر یکی از مدل های ریاضی معتبر برای شبیه سازی انتقال نانوذرات در دیواره رگ طراحی شده است. در این راستا، یک مدل فشرده فضای حالت جدید برای انتقال ldl-نانوذرات- دارو در دیواره ی رگ پیشنهاد شده است که می تواند به طور وسیع در نانوپزشکی مورد استفاده قرار گیرد. در بخش پیاده سازی عملی، ایده ی پیشنهادی توسط ازدحامی از میلی ذرات خودگردان، برای کنترل اتوماتیک یک ربات خودرو-مانند پیاده سازی شده و تعدادی از روش های کنترل ماکروسکوپی رایج به صورت عملی مورد آزمون قرار گرفته است.
منابع مشابه
کاربرد مدل متغیر پنهان در بیماری تصلب شرایین با پاسخ های دو متغیره همبسته ی پیوسته و دوحالتی
یکی از روش های متداول در بررسی مدلهایی با متغیرهای پاسخ همبسته ی آمیخته(نا همخوان)، نادیده گرفتن همبستگی بین پاسخها و برازش مدل جداگانه به هر متغیر پاسخ می باشد. چالش های ایجاد شده در این روش از لحاظ آماری بحث برانگیز می باشد، از دست دادن اطلاعات بدلیل نادیده گرفتن همبستگی و برازش مدل جداگانه، که منجر به کاهش توان آزمون و افزایش خطای استاندارد میشود از جمله آنهاست. هدف از این مطالعه بررسی روشی ...
15 صفحه اولتحلیل تاثیر میزان تترینگ شریانی بر روی برآورد تصلب شرایین
سرعت موج نبض اغلب به عنوان شاخصی کلینیکی برای تشخیص بیماری های قلبی-عروقی استفاده می شود. در تحقیقات گذشته به این نتیجه رسیده اند که سرعت موج نبض بالا نشان دهنده ی سفتی شریانی است این امر را این گونه می توان توجیه کرد که در فیزیک جریان ضربانی برای یک سیال تراکم ناپذیر سرعت موج در یک لوله سخت تر سریع تر حرکت می کند به طوری که در یک لوله کاملا صلب سرعت موج بی نهایت می شود. در این مقاله به این موض...
متن کاملرخداد بیماری های عفونی پس از بلایای طبیعی و نقش نیروهای مسلح در کنترل و پیشگیری آن ها
مقدمه: اپیدمی شدن بیماری های عفونی به دنبال حوادث طبیعی به ویژه در کشورهای پیشرفته بندرت دیده می شود. بررسی حوادث طبیعی قبلی نشان می دهد که مشکلات پوستی، اسهال وعفونت های تنفسی شایع ترین بیماری های عفونی در نجات یافتگان می باشد. آنچه که مطرح است اپیدمی های ویژه ای است که بدنبال زلزله، سیل، طوفان، سونامی، فوران آتشفشان و ریزش و خشکسالی دیده می شود. روش کار: مقالات و گزارش های منتشر شده در این ...
متن کاملطراحی کنترل فیدبک حالت قابل تنظیم برای سیستم های سینگولار چند متغیره با کاربرد در کنترل ربات تحت قید
در سالهای اخیر مدلسازی سینگولار سیستمهای مکانیکی تحت قید مورد توجه زیادی قرار گرفته است. سیستمهای سینگولار توانایی حل همزمان معادلات دیفرانسیلی و جبری را دارا میباشند؛ از این رو میتوانند محدودیت های جبری یک سیستم را همراه با معادلات دیفرانسیل حاکم بر آن مدل کنند. اهمیت و کاربرد زیاد مدلهای سینگولار لزوم کنترل این گونه سیستم ها را نیز بیان میدارد، از آن جهت در این مقاله کنترل فیدبک حالت تط...
متن کاملکاربرد GIS در CCIS (کاربرد سیستم اطلاعات جغرافیایى در سیستم فرماندهى و کنترل اطلاعات نظامى)
امروزه بیشترین اهمیت جنگ افزارها در کشورهاى توسعه یافته بر اساس تکنولوژى و فن آورى اطلاعات مورد استفاده مى باشد. بعد از پیدایش انسان، کسب اطلاعات در مورد نیروهاى دشمن، نقش بسیار مهمى را در پیروزى بر نیروهاى دشمن ایفا مى کند. همچنین کسب اطلاعات، تفسیر و پردازش آنها از اهمیت خاصى در تصمیم گیرى هاى سیستمى دارد. در این برهه زمانى، تولید، تبدیل، انتقال اطلاعات و همچنین مدیریت آنها در عین حال که...
متن کاملمقابله با بیوتروریسم و کنترل بیماری های مرتبط با آن
با وجود اینکه بیوتروریسم از زمانهای دور سابقه داشته است، امروزه در سطح وسیعی در محافل پزشکی و بهداشتی، مطرح گردیده است. بیوتروریسم استفاده از عوامل بیولوژیکی در داخل یک جمعیت غیرنظامی به منظور ایجاد رعب و وحشت است. تشخیص به موقع حملات بیوتروریستی باعث عکس العمل سریع، پیشگیری و حفظ سطح مراقبت در حد بالایی میشود. از این رو آموزش مقابله با حملات بیوتروریسم، جهت ارتقای سطح آگاهی کارکنان بهدا...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023