در زمینه تولید قطره، تنها تعداد معدودی از آنها به کنترل حلقهبسته اندازه میکروقطره به صورت آنلاین پرداختهاند. در مطالعه پیشرو، ابتدا یک میکروکانال جریان متمرکزشونده به روش فوتولیتوگرافی ساخته شد. سپس آب دو بار تقطیر با دبی ثابت به عنوان سیال فاز گسسته و روغن به عنوان سیال فاز پیوسته به وسیله دو پمپ سرنگی مجزا درون میکروکانال تزریق شدند و بدین ترتیب تولید قطرات آب در روغن صورت پذیرفت. سپس با استفاده از یک میکروسکوپ دیجیتالی سرعت بالا به همراه یک الگوریتم پردازش تصویر، قطر قطرات تولیدشده اندازهگیری شد. پس از ایجاد ارتباط بین میکروسکوپ، پمپهای سرنگی و کامپیوتر، طراحی یک فلودیگرام کنترلی صورت پذیرفت. همچنین به منظور کنترل قطر قطرات، دبی فاز پیوسته به عنوان پارامتر کنترلی انتخاب و با استفاده از کنترلکننده تناسبی-انتگرالگیر-مشتقگیر کنترل شد. در این مطالعه قطر قطرات تولیدشده در یک میکروکانال به صورت لحظهای اندازهگیری و بازخورد آن دریافت شدهاست. نتایج عملی برای سه قطر مطلوب 100، 140 و 160 میکرومتر نشان داد که در هر سه حالت سیستم کنترلی توانست قطر قطرههای در حال تولید را در مقدار مطلوب تنظیم کند. همچنین با تغییر پلهای دبی فاز گسسته، از عملکرد مطلوب کنترلکننده در زمان اغتشاش اطمینان حاصل شد.
در مطالعه حاضر جهت ساخت میکروپمپ الکترواسمزی، یک هندسه جدید با الکترودهای سهبعدی طراحی شد. به منظور بهسازی، پارامترهای مختلف از جمله عرض و ارتفاع پلهها بر روی هر الکترود و محل قرارگیری آنها، اندازه هر الکترود (تقارن یا عدم تقارن)، فاصله جفت الکترودها و همچنین مشخصات الکتریکی (شامل ولتاژ و فرکانس) بررسی و جریان سیال (سدیم کلرید) درون یک کانال تحلیل شده است. معادلات حاکم بر جریان و همچنین معادلات میدان الکتریکی به روش اجزای محدود کوپل و حل شدهاند. این امر جهت بررسی تاثیر پارامترهای هندسی الکترود بر سرعت لغزشی الکترواسمزی و در نهایت تاثیر آن بر جریان سیال صورت گرفته است. برای معتبرسازی حل عددی، تراشه با استفاده از روش فتولیتوگرافی شامل مراحلی چون لایه نشانی الکترود پلاتین، ایجاد پلهها بر روی الکترود با استفاده از پلیمر و ساخت میکروکانال در محیط آزمایشگاه ساخته شده است. در نهایت با توجه به بهسازی، محل قرارگیری پله بر روی الکترود ( 50)، عرض پله ( 30) و ارتفاع آن ( 5) بدست آمد. با توجه به ابعاد، فرکانس 1 و ولتاژ 5/2، مقدار سرعت، دبی و فشار به ترتیب برابر با 77/1، 9/14 و 6/74 است که از نظر کیفی با روند نتایج آزمایشکاهی، مطابقت دارد. این طراحی، پمپاژ بالایی در پمپهای الکترواسموزی را فراهم میکند.
به دلیل اثرات جانبی داروهای سرطانی، امکان دارودهی در زمانهای طولانی مدت وجود ندارد. بنابراین به دنبال ارائه روشی برای درمان سرطان در زمان محدود میباشیم. بدین جهت روش درمان ترکیبی ایمنیدرمانی-شیمیدرمانی ارائه میگردد و مدل درمانی سیستم بر مبنای این روش درمانی جدید توسعه مییابد. در این روش درمانی با استفاده از ایمنی درمانی به اصلاح دینامیک سیستم و با استفاده از شیمیدرمانی به هدایت مسیر حرکت سیستم به سمت نقطه تعادل مورد نظر میپردازیم. برای یافتن پارامترهای موثر جهت اصلاح دینامیک سیستم، به تحلیل پایداری و پدیده انشعاب میپردازیم. ازآنجاییکه شرایط سنی بیمار در ارائه روش درمانی تاثیرگذار است، یک سیستم فازی با توجه به ملاحظات فیزیولوژیکی، بیشنه دوز دارو برای بیمارجوان را بیشتر از بیمار کودک و بیمار کودک را بیشتر از یک بیمار کهنسال تنظیم میکند. نتایج شبیهسازی بر روی سه بیمار 8، 22 و 60 ساله نشاندهنده ضروری بودن نوع درمان ارائه شده میباشد. طول دوره درمان به دلیل قویتر فرض کردن سیستم ایمنی بدن در بیمار کودک و کهنسال از بیمار جوان کوتاهتر است که نشان دهنده اهمیت ایمنیدرمانی در کنار شیمیدرمانی است.
در این مقاله، یک مدل ریاضی جدید جهت نمایش اندرکنش بین سلولهای سالم و سرطانی در داخل بدن، ارائه میگردد. برای این هدف، اثر ورودی بر روی دینامیک یک سیستم مورد بررسی قرار میگیرد. سوال این است که اگر یک ورودی که تنها برای یک دوره محدود زمانی، به یک سیستم دینامیکی اعمال میشود، قادر به تغییر در مشخصههای دینامیکی سیستم میباشد؟؛ بطوریکه رفتار سیستم آزاد، پس از حذف ورودی، متفاوت با رفتار سیستم آزاد قبل از اعمال آن ورودی باشد. نشان داده شده است که غیرخطی بودن سیستم، یک شرط لازم برای تغییر دینامیک آن سیستم با ورودی اعمالی در زمان محدود است. بر مبنای نتایج، پروتکل شتابی بهترین پروتکل رادیودرمانی میباشد. همچنین، پس از اتمام رادیودرمانی، بیمار بهبودی کامل خود را بازمییابد و سرطان به دلیل اصلاح دینامیک آن با استفاده از ورودی، قادر به بازگشت نمیباشد. از این رو، تحلیل حاضر پیشنهاد میکند که یک روش درمانی مناسب باید دینامیک مدل سرطان را نیز، علاوه بر کاهش تعداد سلولهای سرطانی، اصلاح نماید.
