خواص فراکتال و بررسی مورفولوژیکی نانو هیدروکلروتیازید برای درمان فشار خون بالا استفاده می شود

ساخت وبلاگ

دسترسی آزاد این مقاله با توجه به مجوز بین المللی Creative Commons Attribution 4. 0 (http://creativeecommons.org/licenses/by/4. 0/) توزیع می شود ، که امکان استفاده ، توزیع و تولید مثل نامحدود در هر رسانه ای را فراهم می کند ، مشروط بر اینکه به شما ارائه می دهد ، مشروط بر اینکه به شما بدهد ، مشروط بر اینکه به شما ارائه شود ، مشروط بر اینکه به شما بدهد ، به شرط آنکه به شما ارائه شود ، به شرط آنکه به شما ارائه شود ، به شرط آنکه به شما امکان پذیر باشد ، توزیع و تولید مثل در هر رسانه ای ، به شرط آنکه به شما امکان پذیر باشد ، به شرط آنکه به شما امکان پذیر باشد ، توزیع و تولید مثل بدون محدودیت ، توزیع و تولید مثلاعتبار مناسب برای نویسنده (های) اصلی و منبع ، پیوندی به مجوز Creative Commons ارائه می دهد و نشان می دهد که آیا تغییراتی ایجاد شده است. چشم پوشی از فداکاری دامنه عمومی Creative Commons (http://creativeecommons.org/publicdomain/zero/1. 0/) در مورد داده های موجود در این مقاله اعمال می شود ، مگر اینکه به طور دیگری بیان شده باشد.

داده های مرتبط

مجموعه داده ها در طول مطالعه حاضر از نویسنده مربوطه در صورت درخواست معقول مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.

خلاصه

هدف

فشار خون بالا (فشار خون بالا) یک بیماری نسبتاً شایع است که باعث افزایش فشار خون در شریان ها غیر طبیعی می شود و باعث ایجاد مشکلاتی مانند بیماری قلبی و سکته مغزی می شود. فشار خون نیرویی است که از طریق دیواره های رگ های خونی احساس می شود و رابطه مستقیمی با قدرت پمپاژ قلب و مقاومت عروقی در برابر جریان خون دارد. یکی از کاهش داروهای فشار خون ، هیدروکلروتیازید (HCTZ) است که برای درمان فشار خون بالا و تورم ناشی از نارسایی قلبی ، آسیب کبد و سایر اقدامات جزئی استفاده می شود.

روش

این مطالعه اثربخشی HCTZ را با کمک "بعد فراکتال" توضیح می دهد. برای بررسی کامل در مورد بعد فراکتال ، ما از فرم نانوذرات داروی HCTZ استفاده کردیم و سپس با استفاده از نرم افزار MATLAB ، سطح همگن یا ناهمگونی نانو HCTZ با استفاده از تصاویر SEM محاسبه شد.

نتایج

ما طرح هیستوگرام را با تصویر SEM توسط نرم افزار MATLAB محاسبه کردیم که انحراف استاندارد آن به صفر است و می تواند توضیح دهد که پراکندگی داده ها کم است و میزان آنها در یک رنج است. ابعاد فراکتال به دست آمده از نرم افزار MATLAB و SPSS برای توزیع عادی ، همبستگی ، انحراف استاندارد ، میانگین ، فرکانس تجمعی و تجزیه و تحلیل واریانس مورد بررسی قرار گرفت.

نتیجه گیری

در این تحقیق ، ارتباط بین اثرات درمانی HCTZ با نقطه نظر بعد فراکتال دارو برای اثبات خواص دارو در بدن نشان داده شد. در آینده نزدیک ، مطالعات فراکتالی دارویی می تواند با پیوند شیمی ، علوم ریاضی و علوم دارویی ، توسعه داروها و درمان های جدید با حداقل هزینه را نسبت به رویکردهای بالینی بهبود بخشد.

معرفی

فشار خون بالا یا فشار خون یکی از مهمترین دلایل بیماری های قلبی و سکته مغزی در سراسر جهان است [1-3]. طبق آمار موجود ، حدود 20 ٪ از بزرگسالان از فشار خون بالا رنج می برند [4]. فشار خون در مردان دو برابر زنان است [5 ، 6]. انتظار می رود تعداد افراد مبتلا به فشار خون بالا تا سال 2025 به 1. 56 میلیارد نفر در سراسر جهان افزایش یابد [6 ، 7]. در میان بیماری ها ، فشار خون به عنوان یک قاتل ساکت شناخته می شود زیرا هیچ نشانه ای هشدار دهنده ندارد و بسیاری از مردم از آن آگاه نیستند [8-10]. شیوع فزاینده این بیماری ناشی از سبک زندگی و عوامل رژیم غذایی مانند عدم تحرک جسمی ، استرس حاد ، ورزش فشرده ، الکل و سیگار کشیدن است و رژیم غذایی سدیم بالا (معمولاً از غذاهای فرآوری شده و چرب) در شکل 1 نشان داده شده است [11-16]فشار خون در صبح افزایش می یابد. هنگامی که فشار خون در صبح اندازه گیری می شود ، فشار خون بالا با افزایش خطر سکته مغزی و بیماری های قلبی همراه است [17]. داروها به طور کلی به عنوان مونوتراپی (فقط یک دارو) و با دوز کم شروع می شوند [18]. عوارض جانبی مرتبط با داروهای ضد فشار خون معمولاً جزئی است [19-21]. HCTZ یکی از داروهایی است که برای درمان فشار خون بالا استفاده می شود [4 ، 22].

An exteal file that holds a picture, illustration, etc. Object name is 40360_2018_259_Fig1_HTML.jpg

فشار خون بالا هنگامی اتفاق می افتد که نیروی روی دیواره های رگ های خونی از خون درون آنها بیش از حد طبیعی باشد

اشکال هندسی (دایره ، مثلث ، مربع ، خط مستقیم ، چند ضلعی و غیره) با هندسه اقلیدسی کاملاً آشنا هستند ، که در واقع به ما کمک می کند تا محیط اطراف خود را بهتر طبقه بندی کنیم. با این حال ، حقیقت این است که ماهیت قابل مشاهده هندسه اقلیدسی ندارد ، به عبارت دیگر ، شکل های دنیای واقعی اقلیدسی نیستند! در حقیقت ، هندسه ای که می تواند دنیای ما را توصیف کند ، هندسه فراکتال نامیده می شود [23]. در حقیقت ، فراکتال ها از دیدگاه هندسی سه ویژگی دارند:

اما محاسبات فراکتال:

برعکس ، فراکتال ها ابعاد صحیحی ندارند. هنگامی که ابعاد یک فراکتال گفته می شود 1. 2 ، به این معنی است که پیچیده تر از یک خط و ساده تر از یک صفحه است. محاسبه این بعد پس از یک سری فرمول های لگاریتمی بدست می آید [24]. اگر بعد در طول یک خط برابر با یک باشد ، بعد یک صفحه برابر با دو است و بعد فضا سه است. نمونه ای از فراکتال در اینجا با استفاده از شهود ریاضی ارائه شده است.

برف کچ!

مثلث دو طرفه را در نظر بگیرید. گام به گام:

برف خود را تزئین کنید که چگونه آن را دوست دارید. به طور مرتب ، به طور مکرر انجام می شود تا اشکال فراکتال داشته باشد (شکل 2).

An exteal file that holds a picture, illustration, etc. Object name is 40360_2018_259_Fig2_HTML.jpg

نمونه ای از شاخه های شاخه ای ، مناطق بزرگنمایی فراکتال خود ، نشان دادن عناصر ساختاری یا واحدهای هندسی ابتدایی

در نانو ، بسیاری از فرآیندهای خود مونتاژ الگوهای فراکتالی را ایجاد می کنند. فراکتال ها اشکال هستند که در بسیاری از بزرگنمایی ها تکرار می شوند و در کل طبیعت رایج هستند و در محیط طبیعی ، سیستم های بیولوژیکی و فیزیولوژی انسان ظاهر می شوند. به عنوان یک نمونه بیولوژیکی ، ساختار دندریتیک نورون انسان یک ساختار عصبی نانو است و از این اتصال هندسه فراکتال برای تولید پردازش اطلاعات پیشرفته استفاده می کند [25 ، 26]. همین ارتباط را می توان با استفاده از مدارهای الکتریکی فراکتال مصنوعی برای رایانه های تجاری آینده نیز استفاده کرد. با ترکیب نانو و فراکتال ، بسیاری از وقایع اطراف را می توان توجیه کرد. با توجه به فناوری نانو ، داروها می توانند با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بهبود یافته ، مانند واکنش پذیری بالا و توانایی انتخاب غشای سلولی از باکتریهای بیماری زا ، تولید شوند [27]. بسیاری از زمینه ها در ابتدای این سفر برای بهبود کیفیت اساسی زندگی بشر هیجان انگیز هستند. خاصیت فراکتال یک ویژگی فیزیکی است که در سطح سوپر مولکولی ، در مقیاس میکروسکوپی و در مقیاس ماکروسکوپی بیان می شود. برای محاسبه ابعاد فراکتال ، پردازش تصویر در ویندوزهای تقسیم شده با استفاده از MATLAB انجام می شود. این نرم افزار می تواند یک تصویر باینری را با ویژگی های نانوذرات فراکتال نشان دهد. هندسه فراکتال اخیراً به عنوان یک ابزار تحلیلی مناسب برای توصیف نانوساختارها شناخته شده است. همچنین ، فراکتال ها مدل های بی نهایت پیچیده ای هستند که در مقیاس های مختلف خودی هستند [28 ، 29]. پارامتر ابعاد فراکتال با محاسبه طول محیط پیش بینی شده با برداشتن مراحل با طول شناخته شده در امتداد مرز و از جمله تعداد مقیاس ها تعیین می شود [30 ، 31].

یکی از کاربردهای خوب فراکتال می تواند توسعه داروهای ضد سرطان و این کشف مواد مخدر باشد. سلولهای تومور سرطانی ساختارهای نامنظم ، ناهمگن و بسیار مشخصی را نشان می دهند ، بنابراین ما در تهیه داروهای ضد سرطان مؤثر مشکل داریم [32 ، 33]. از مدل های فراکتال می توان در سیستم های غیر همگن و فرآیندهای غیر فیکری در مدلهای فارماکوکینتیک مانند داروهای سرطانی استفاده کرد [34].

آزمایشی

مواد و روش ها

مواد شروع از Merck (برلین ، آلمان) به دست آمد و بدون تصفیه بیشتر مورد استفاده قرار گرفت. مورفولوژی سطح محصول با یک میکروسکوپ الکترونی اسکن کننده انتشار میدان (FESEM) (Hitachi S 4160 ، ژاپن) با ولتاژ شتاب دهنده 20 کیلو ولت مشخص شد. اندازه نمونه های انتخاب شده با استفاده از روش Scherer برآورد شد. برای شناسایی ، نمونه های FESEM با طلا پوشانده شدند. این در اصل تابعی در MATLAB (Mathworks ، Natick ، Massachusetts ، USA) به عنوان یک نرم افزار قدرتمند است که به طور گسترده برای طراحی و تجزیه و تحلیل داده ها استفاده می شود ، برنامه نویسی و اجرای محاسبات مهندسی و تحقیقاتی. بنابراین ، داده های MATLAB با بسته های آماری برای بحث در مورد جنبه های آماری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و نتایج قابل مقایسه ای از این مطالعه (SPSS ، IBM ، Armonk ، Newyork ، USA) ارائه داد. برای به دست آوردن اطلاعات کمی و کیفی مربوط به هر تصویر علاوه بر RGB ، مقیاس های MATLAB هیستوگرام برای تصاویر تعیین شد ، که تقارن و/یا عدم تقارن و همچنین یکنواختی/یکنواختی بین نقاط موجود در تصویر را نشان می دهد. نمودارها تفاوت بین قسمتهای مختلف یک تصویر را تعیین می کنند.

سنتز نانو HCTZ (ج7H8کله3O4S2) برای درمان فشار خون بالا استفاده می شود

در این مطالعه ذرات نانو با استفاده از روش "از بالا به پایین" تولید شد. در این روش ، ذرات با سنگ زنی به اندازه نانومتر مینیاتور می شوند. ابزار مناسب برای این روش یک فرآیند آسیاب توپ است (شکل 3). به منظور ایجاد یک نانوذرات در یک کارخانه توپ ، شیشه سنگ زنی و توپ ها باید از یک ماده مقاوم در برابر سایش مانند zro ساخته شود2برای به حداقل رساندن آلودگی مواد نمونه توسط سایش. در این دستگاه ، چرخش محفظه و یک صفحه در اطراف یک محور واحد نیرویی را از مرکز ایجاد می کند که می تواند به 20 برابر شتاب گرانش برسد [35]. این دارو برای اولین بار در دمای 70 درجه سانتیگراد به مدت 1 ساعت قرار گرفت. سپس داروی خشک در یک فنجان آسیاب حاوی 15 توپ فلزی-پلیمری به اندازه مختلف ریخته شد. حدود 5 ساعت طول کشید تا به یک نانو تبدیل شود [36 ، 37].

An exteal file that holds a picture, illustration, etc. Object name is 40360_2018_259_Fig3_HTML.jpg

فرآیند آسیاب توپ سیاره ای

روش محاسباتی

بیست و پنج بخش از تصاویر SEM انتخاب شد و ابعاد فراکتال آنها با استفاده از نرم افزار MATLAB محاسبه شد. سپس ، محاسبات فراکتال برای تجزیه و تحلیل توزیع عادی ، همبستگی ، انحراف استاندارد ، میانگین ، فرکانس تجمعی و واریانس به نرم افزار SPSS منتقل شد [38]. با توجه به اعداد حاصل ، ما یک نمودار لگاریتمی را ترسیم کردیم که در آن محورهای عمودی و افقی به ترتیب (1/ R) و Log NR به ترتیب وارد شدند و ضریب اندازه آن به عنوان جعبه 1. 3 بود. ما از برنامه ای که در MATLAB نوشته شده است برای محاسبه بعد فراکتال استفاده کردیم [39]. چندین روش برای محاسبه تعریف فراکتال وجود دارد ، از جمله (1) تعریف مشابه خود [40] ، (2) ابعاد فراکتال جرم ، (3) بعد فراکتال ماهواره ای ، (4) بعد اقلیدس ، (5)سبک شبکه ، (6) یک رویکرد تحلیلی برای کاهش فراکتال ، و (7) بعد فراکتال جعبه محفظه. در این مطالعه ، از روش خودی برای تعیین ابعاد فراکتال تصاویر FESEM استفاده شد ، که با استفاده از روش شمارش جعبه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت [41-43]. روشهای متنوعی برای تخمین ابعاد فراکتال استفاده می شود. با توجه به سهولت محاسبه ریاضی و برآورد تجربی ، ابعاد با جعبه یکی از ارزیابی ابعاد پرکاربرد برای تعیین بعد فراکتال پدیده های مختلف است. ویژگی های این روش شامل الگوریتم کافی ، دقت بالایی با انتخاب شبکه نسبتاً کوچکتر و قابلیت استفاده در پیکسل های بالاتر است. بعد فراکتال با استفاده از فرمول زیر به صورت تئوری محاسبه شد:

در جایی که D بعد فراکتال است و n r تعداد مربعات از جمله بخشی از ابعاد فراکتال در نظر گرفته شده است [44]. برای ابعاد فراکتال با جعبه ، فرض کردیم که F یک زیر مجموعه غیر خالی و محدود از RN است و تصور می کنیم (F) کمترین تعداد مجموعه با حداکثر بعد (R) است که می تواند پوشش دهد (F). ابعاد شمارش جعبه در زیر و بالاتر (f): اگر آنها برابر باشند ، می گوییم که آنها با ابعاد شمارش جعبه یا بعد جعبه F برابر هستند. سپس تعریف می کنیم:

دایره مکعب ها در مختصات R از RN به معنای مکعب ها به شکل زیر است:

مقالات آموزش فارکس...
ما را در سایت مقالات آموزش فارکس دنبال می کنید

برچسب : نویسنده : بهزاد فراهانی بازدید : 118 تاريخ : شنبه 12 فروردين 1402 ساعت: 20:07