9978

9978

مدلسازي كانال يوني با استفاده از مدل ماركوف

درجه كارشناسي ارشد

مهندسي برق گرايش بيوالكتريك

آبان ماه 1390

آبان ماه 1390

دكتر سيد حجت سبزپوشان

چكيده مدل هاي ماركوف ، تعميم يافته ي مدل هاچكين-هاكسلي مي باشند.يكي از مهم ترين مزاياي مدل هاي ماركوف قابليت نشان دادن حالات گذار مي باشد و از اين جهت بر مدل هاي مبتني بر هاچكين- هاكسلي برتري دارند. براي مدلسازي كانال يوني با استفاده از مدل ماركوف،ابتدا لازم است داده هاي كانال مورد بررسي بدست آيد.از آنجا كه امكان دسترسي مستقيم به محيط سلولي و آزمايش به منظور بدست آوردن كه يك محيط منطبق با COR داده هاي واقعي ميسر نبود،براي بدست آوردن داده ها از نرم افزار شرايط سلولي فراهم مي كند،استفاده مي شود. پس از بدست آوردن داده ها ،نوبت به يافتن پارامتر هاي مدل مي رسد. توجه به اين نكته ضروري است كه پارامترهاي مدل به عوامل مختلفي از جمله ولتاژ ،دارو و غيره وابسته هستند.در اين تحقيق مدلسازي بر اساس وابستگي پارامتر ها به ولتاژ دو سر كانال مورد بررسي قرار مي گيرد. در مدل هاي مبتني بر ماركوف بين پارامترها ي مدل و زمان توقف در حالت هاي مختلف كانال ، رابطه ي مستقيمي وجود دارد. بنابراين لازم است روشي به كار بريم تا بتوانيم حالت هاي كانال را از هم تشخيص دهيم. روش به كار رفته براي تمايز حالت ها،روش خطي سازي جريان ماكروسكوپي كانال مي باشد.در اين روش،پس از تشخيص وضعيت هاي مختلف كانال،زمان هاي توقف در هر حالت را مي يابيم،سپس با كمك روابط حاكم بر سيستم هاي ماركوف پيوسته-زمان به يافتن پارامترهاي مدل مي پردازيم. آنگاه احتمال هاي انتقال از يك حالت به حالتي ديگر بر حسب زمان و ولتاژ بدست مي آيد كه نتيجه آن يافتن ماتريس احتمال تغيير وضعيت مدل ماركوف مي باشد.سپس با كمك ماتريس احتمال بدست آمده، پيش بيني وضعيت كانال در ولتاژهاي مختلف امكان پذير است. نتايج اين بررسي به وضوح وابستگي پارامترهاي مدل به ولتاژ دو سر كانال را نشان مي دهد به طوري كه با افزايش ولتاژ، ضريب آلفا مدل افزايش و با كاهش ولتاژ ضريب بتا،افزايش مي يابد. معيارهاي سنجش صحت مدل بدست آمده ،با مقايسه بين كندوكتانس واقعي كانال كه از جريان ماكروسكوپي نرم افزار در ولتاژ هاي مختلف بدست مي آيد و كندوكتانس حاصل از مدل در نظر گرفته شده ،سنجيده مي شود. واژ ههاي كليدي: مدلسازي كانال يوني,مدل ماركوف،دروازه