Tez detayları

Modeling electrical activity of the left ventricle and computational analysis of ion channels = Sol ventrikülün elektriksel aktivitesinin modellenmesi ve iyon kanallarının hesaplamalı analizi

Yazarlar:

Sircan, Ahmet Kürşad

Yayıncı:

Antalya Bilim Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Veri işleme & bilgisayar bilimi | Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar | Matematik

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Yüksek Lisans

Yayın Tarihi:

12/2018

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000196261

Anahtar sözcükler:

Matematik

Özet

This thesis defines a Hodgkin-Huxley type cardiac action potential (AP) model which constitutes 32 nonlinear differential equations from experimental recordings. The model includes most of the ionic currents that have been described in the literature by a new and simple definition of each of them to simulate one of the most complex systems in the body. It might provide us to investigate some diseases or some chemical material effects on the cardiac cell. To illustrate it, the model reproduces the properties of cardiac myocyte for two different AP: One is obtained by isoproterenol (ISO) substance dripped to the cell membrane, one is normal AP without making any chemical injection. The prolongation in AP after ISO induce is explained by smaller density and the slower gating kinetics of the transient outward K+ current (It0), the increasing amplitude of the rapid (IKr), the slow outward inward rectifier (IKs) currents and larger influx of Ca2+ ions.In this work, the question of how we can understand the role of each gating variable during AP is also answered by developing a new contribution analysis method. The method successfully gives the contribution of each dynamic that makes up the model without making any assumptions in the cell membrane. It has a potential to be used for large classes of dynamical systems. In the end, the new, fast, accurate dynamic clamp system is designed with a reasonable price. Dynamic clamp enables us injecting artificial ionic current generated by the model through the cell membrane using an electronic system.

Bu tez, deneysel kayıtlardan 32 linear olmayan diferansiyel denklemden oluşan Hodgkin-Huxley tipi kardiyak etki potansiyeli (AP) modelini tanımlar. Model, vücuttaki en karmaşık sistemlerden birini simüle etmek için yeni ve basit bir tanımıyla, literatürde tarif edilen iyonik akımların çoğunu içerir. Bu, kardiyak hücre üzerindeki bazı hastalıkları veya bazı kimyasal madde etkilerini araştırmamızı sağlayabilir. Bunu göstermek için, model iki farklı AP için kardiyak miyosit özelliklerini üretir: Bir tanesi hücre zarına damlatılan izoproterenol (ISO) maddesi ile elde edilir, biri herhangi bir kimyasal enjeksiyon yapmadan normal AP'dir. ISO indüklemesinden sonra AP'deki uzama, daha küçük yoğunluk ve geçici dışa doğru K^+ akımının (It0) daha yavaş kapı kinetiği, artan IKr, IKs akımları genliği ve daha büyük 〖Ca〗^(2+) iyonları akışıyla açıklanmıştır.Bu çalışmada AP sırasında her bir geçit değişkeninin rolünü nasıl anlayabileceğimiz sorusu da yeni bir katkı analizi yöntemi geliştirilerek cevaplandırılmıştır. Yöntem, hücre zarında herhangi bir varsayımda bulunmadan modeli oluşturan her dinamiğin katkısını başarıyla verir. Geniş dinamik sistem sınıflarında kullanım potansiyeli vardır. Çalışmanın sonunda, yeni, hızlı, doğru dinamik kelepçe sistemi makul bir fiyata tasarlandı. Dinamik kelepçe, elektronik bir sistem kullanarak model tarafından üretilen yapay iyonik akımı hücre zarından enjekte etmemizi sağlar.

Tez detayları

Modeling electrical activity of the left ventricle and computational analysis of ion channels = Sol ventrikülün elektriksel aktivitesinin modellenmesi ve iyon kanallarının hesaplamalı analizi

Yazarlar: Sircan, Ahmet Kürşad

Yayıncı: Antalya Bilim Üniversitesi

Ana Başlıklar: Veri işleme & bilgisayar bilimi | Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar | Matematik

Belge Tipi: Tezler

Program Tipi: Yüksek Lisans

Yayın Tarihi: 12/2018

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000196261