Název: Výpočtové modelování mechanického chování živé buňky
Překlad názvu: Computational simulation of mechanical behaviour of living cell
Autoři: Wojtek, Lukáš ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Jadrná, Lucie (vedoucí práce)
Typ dokumentu: Diplomové práce
Rok: 2024
Jazyk: cze
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstrakt: [cze] [eng]
Předkládaná diplomová práce se zabývá strukturou živočišných buněk a jejich mechanickou odezvou na zatěžování. Mechanicky významnou komponentou při tvorbě výpočtového modelu buňky je její cytoskelet. Ten se skládá z aktinových vláken, intermediárních filament a mikrotubulů. Práce se zaměřuje na zjištění tuhosti mikrotubulů a její vliv na celkovou tuhost buňky. Kvůli rozdílným vlastnostem mikrotubulů v tahu a tlaku byl nalezen efektivní modul pružnosti za využití výpočtového modelování. Vliv nově zjištěného modulu pružnosti na celkovou mechanickou odezvu buňky byl zjišťován pomocí simulace mechanické zkoušky přilnuté buňky v tlaku. Ta byla realizována pomocí hybridního výpočtového modelu buňky zahrnujícího kromě cytoskeletu i kontinua buňky – jádro, cytoplasmu a cytoplasmatickou membránu. Výsledky této práce by měly sloužit jako podklad pro další výzkum vlivu tuhosti cytoskeletu na mechanickou odezvu buňky. The presented thesis deals with the structure of animal cells and their mechanical response to mechanical loading. Mechanically important component in the creation of a computational model of a cell is cytoskeleton. It consists of actin filaments, intermediate filaments and microtubules. The work focuses on determining the stiffness of microtubules and its effect on the overall stiffness of cells. Due to the different properties of microtubules in tension and compression, an effective modulus of elasticity has to be found using computational modeling. The influence of the newly found modulus of elasticity on the overall mechanical response of the cells was ensured by a simulation of a mechanical test of an adherent cell under pressure. That was achieved by using a hybrid computational model of cells containing, in addition to the cytoskeleton, the continuum of cells – nucleus, cytoplasm and cytoplasmic membrane. The results of this thesis should serve as a basis for further research on the effect of cytoskeleton stiffness on the mechanical response of the cell.
Klíčová slova: Cytoskelet; Mechanická odezva; Metoda konečných prvků; Mikrotubul; Tensegritní struktura; Tlaková zkouška; Compression test; Cytoskeleton; Finite element modelling; Mechanical response; Mikrotubule; Tensegrite structure

Instituce: Vysoké učení technické v Brně (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT.
Původní záznam: http://hdl.handle.net/11012/246403

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-617700


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Vysoké učení technické v Brně
Vysokoškolské kvalifikační práce > Diplomové práce