Η Φυσική των in vitro Κυτταρικών Συστημάτων

Abstract

H κάτωθι διπλωματική εργασία συνετάχθη με σκοπό την περιγραφή και την ανάλυση των λειτουργιών των ευκαριωτικών κυττάρων, με έμφαση να δίνεται κυρίως στις ηλεκτροβιολογικές τους ιδιότητες. Στην εισαγωγική ενότητα, απαντάται μια ανάλυση των ιδιοτήτων των ευκαριωτικών κυττάρων καθώς επίσης και μια σύντομη περιγραφή των οργανιδίων του ενώ η κυτταρική μεμβράνη και ο κυτταροσκελετός αποδίδονται παρακάτω με περισσότερες λεπτομέρειες όπως συμβαίνει και με τη λειτουργία και τη χρησιμότητά τους. Εν συνεχεία, διεξάγεται μια παρουσίαση των κυτταροκαλλιεργειών, η οποία περιλαμβάνει πληροφορίες σχετικά με τα είδη των κυτταροκαλλιεργειών, των χαρακτηριστικών τους, των φάσεών τους, των πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων τους όπως επίσης και των συνθηκών υπό των οποίων καθίσταται δυνατή η καλλιέργεια των κυτταρικών σειρών. Η ενότητα καταλήγει δίνοντας έμφαση στη σπουδαιότητα της αλληλεπίδρασης της κυτταρικής μεμβράνης και του κυτταροσκελετού για την βιωσιμότητα των κυττάρων. Στη δεύτερη ενότητα της πτυχιακής εργασίας, δίδεται η προσομοίωση της υδροστατικής πίεσης στο περιβάλλον μιας κυτταροκαλλιέργειας ενώ επίσης αναλύονται και οι υποθέσεις που έγιναν για το κύτταρο έτσι ώστε να παρατεθούν τα αποτελέσματα με βάση το φυσικό και μαθηματικό υπόδειγμα που χρησιμοποιήθηκε. Στο τρίτο μέρος της πτυχιακής εργασίας, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της έρευνας, μέσω προσομοίωσης της κυτταρικής μεμβράνης ως ένα ηλεκτρικό κύκλωμα με την πρόθεση να μελετηθεί το ηλεκτρικό δυναμικό της και να λάβουν χώρα οι ηλεκτροβιολογικές ιδιότητες του κυττάρου. Στο τελευταίο μέρος της εργασίας μελετάται η διάχυση CO2 και Ο2 στο περιβάλλον της καλλιέργειας, όπως επίσης και οι τρόποι διάχυσης των απαραίτητων μορίων και ουσιών για την βιωσιμότητα των κυττάρων, τα οποία βρίσκονται εντός των κυττάρων, αλλά και οι τρόποι αποβολής των άχρηστων ουσιών εκτός αυτών.