Výpočtové modelování mechanického chování živé buňky
| but.committee | prof. Ing. Jan Vimmr, Ph.D. (předseda) prof. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D. (místopředseda) prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. (člen) prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D. (člen) prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc. (člen) doc. Ing. Stanislav Věchet, Ph.D. (člen) doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc. (člen) doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. (člen) prof. RNDr. Matej Daniel, Ph.D. (člen) | cs |
| but.defence | Při obhajobě student nejprve prezentoval svoji diplomovou práci, následně byly přečteny posudky a student odpovídal na dotazy oponenta. Poté členové komise položili následující dotazy k diplomové práci: V prezentace ukazujete rozložení napětí při ohybu; platí tento průběh pro přímý prut, nebo pro zakřivený? Jak vypadá rozložení napětí po příčném průřezu u zakřiveného prutu? Jaký je rozdíl mezi zakřiveným a ohýbaným prutem? Zakreslete rozložení napětí v příčném průřezu trubky. Proč dojde k posuvu neutrální osy u zakřiveného prutu? Zůstane u zakřiveného prutu lineární závislost napětí na přetvoření? Jaké nezávislé materiálové parametry uvažujeme v laminátové teorii? Jak jste volil délku mikrotubulu? Proč jste problém neřešil analyticky? Kde se nachází neutrální osa u ohybu? Čím je určena poloha neutrální osy? Je předpoklad rovinnosti průřezu platný i pro vámi řešený případ? Jaké jste použil Poissonovo číslo pro cytoplazmu? Z čeho se skládá primárně cytoplazma? Jaké Poissonovo číslo má voda? Většinou se cytoplazma modeluje jako nestlačitelná; jaká hodnota Poissonova čísla tomu odpovída? Proč jste práci po loňském neúspěchu nějak zásadně nerozšířil? Proč jste ji s vedoucí nekonzultoval? Píšete, že model jste dostal hotový. Co jste tedy sám vytvořil? Jaké jste zadal okrajové podmínky? Nezkoušel jste zatížení aplikovat jako kontakt? Kontroloval jste rozložení napjatosti během zatěžování? Jak vypadalo? Vzniklo někde nějaké výrazné maximální napětí? Jaký model se používá pro biologickou membránu? Komise na neveřejném zasedání odbornou rozpravu zhodnotila známkou E (dostatečně). | cs |
| but.jazyk | čeština (Czech) | |
| but.program | Inženýrská mechanika a biomechanika | cs |
| but.result | práce byla úspěšně obhájena | cs |
| dc.contributor.advisor | Jadrná, Lucie | cs |
| dc.contributor.author | Wojtek, Lukáš | cs |
| dc.contributor.referee | Fuis, Vladimír | cs |
| dc.date.created | 2024 | cs |
| dc.description.abstract | 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. | cs |
| dc.description.abstract | 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. | en |
| dc.description.mark | E | cs |
| dc.identifier.citation | WOJTEK, L. Výpočtové modelování mechanického chování živé buňky [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024. | cs |
| dc.identifier.other | 145909 | cs |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11012/246403 | |
| dc.language.iso | cs | cs |
| dc.publisher | Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství | cs |
| dc.rights | Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení | cs |
| dc.subject | Cytoskelet | cs |
| dc.subject | Mikrotubul | cs |
| dc.subject | Tensegritní struktura | cs |
| dc.subject | Metoda konečných prvků | cs |
| dc.subject | Mechanická odezva | cs |
| dc.subject | Tlaková zkouška | cs |
| dc.subject | Cytoskeleton | en |
| dc.subject | Mikrotubule | en |
| dc.subject | Tensegrite structure | en |
| dc.subject | Finite element modelling | en |
| dc.subject | Mechanical response | en |
| dc.subject | Compression test | en |
| dc.title | Výpočtové modelování mechanického chování živé buňky | cs |
| dc.title.alternative | Computational simulation of mechanical behaviour of living cell | en |
| dc.type | Text | cs |
| dc.type.driver | masterThesis | en |
| dc.type.evskp | diplomová práce | cs |
| dcterms.dateAccepted | 2024-06-10 | cs |
| dcterms.modified | 2024-06-16-10:34:39 | cs |
| eprints.affiliatedInstitution.faculty | Fakulta strojního inženýrství | cs |
| sync.item.dbid | 145909 | en |
| sync.item.dbtype | ZP | en |
| sync.item.insts | 2025.03.27 10:45:15 | en |
| sync.item.modts | 2025.01.15 22:53:24 | en |
| thesis.discipline | Biomechanika | cs |
| thesis.grantor | Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky | cs |
| thesis.level | Inženýrský | cs |
| thesis.name | Ing. | cs |