Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2019 - zeszyt 5

Automated optimal design of wells for electromagnetic cell stimulation

Zautomatyzowany optymalny projekt urządzenia do elektromagnetycznej stymulacji komórek

10.15199/48.2019.05.01

nr katalogowy: 119922
10.15199/48.2019.05.01

Streszczenie

In the paper, a device for in vitro electromagnetic stimulation of cells at low frequency (75 Hz) is considered. In particular, shape and position of a well-plate are identified in order to obtain a homogeneous stimulation and to maximize the space allotted to cell culture. To this end, the BiMO and -BiMO optimization algorithms, which have shown good performances in multi-objective optimization of electromagnetic devices, are applied.

Abstract

W artykule opisano urządzenie do elektromagnetycznej stymulacji komórek metodą in vitro z wykorzystaniem sygnału o niskiej częstotliwości (75 Hz). W szczególności rozważane były kształt i położenie płytki do hodowli komórkowej w celu uzyskania jednorodnej stymulacji i maksymalizacji przestrzeni obejmującej hodowlę komórkową. W tym celu zastosowano algorytmy optymalizacji BiMO i -BiMO, które umożliwiły optymalizację wielokryterialną urządzeń elektromagnetycznych.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] M. E. Mognaschi, P. Di Barba, G. Magenes, A. Lenzi, F. Naro, L. Fassina, Field models and numerical dosimetry inside an extremely-low-frequency electromagnetic bioreactor: the theoretical link between the electromagnetically induced mechanical forces and the biological mechanisms of the cell tensegrity, Springerplus, 3 (2014).
[2] Di Barba P., Fassina L., Magenes G., Mognaschi M.E., “Shape synthesis of a well-plate for electromagnetic stimulation of cells," International Journal of Numerical Modelling: Electronic Networks, Devices and Fields, in press 2019.
[3] Di Barba P., Dughiero F., Mognaschi M.E., Savini A., Wiak S., Biogeography-Inspired Multiobjective Optimization and MEMS Design, IEEE Transactions on Magnetics, 52 (2016), No 3.
[4] Di Barba, P., Mognaschi, M.E., Savini, A., Wiak, S. Island biogeography as a paradigm for MEMS optimal design, International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, 51 (2016), No s1, S97-S105.
[5] Mognaschi M.E., Micro biogeography-inspired multi-objective optimisation for industrial electromagnetic design, Electronics Letters, 53 (2017), No. 22.
[6] Di Barba, P., Mognaschi, M.E., Venini, P., Wiak S., Biogeography-inspired multiobjective optimization for helping MEMS synthesis. Archives of Electrical Engineering, 66 (2017), No 3.
[7] Di Barba, P., Mognaschi, M.E., Krawczyk, A., The biogeography-inspired optimization for the design of coils for nerve stimulation. 17th IEEE International Conference on Smart Technologies, EUROCON 2017 - Conference Proceedings, 542-545.
[8] Di Barba, P., Dughiero, F., Forzan, M., Mognaschi, M.E., Sieni, E., New solutions to a multi-objective benchmark problem of induction heating: An application of computational biogeography and evolutionary algorithms. Archives of Electrical Engineering, 67 (2018). No 1, 139-149.
[9] Di Barba P., Mognaschi M.E., Dughiero F., Forzan M., Sieni E., Multi-objective optimization of a solenoid for MFH: a comparison of methods, Proceedings of the 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, 21-23 October 2018, Washington DC, USA.
[10] Di Barba P., Mognaschi M.E., Lowther D.A., Sykulski J. K., New improved solutions to a benchmark TEAM problem for Pareto optimization in magnetics, in press on IEEE Trans. on Magn., 2019.
[11] Fassina L., Visai L., Benazzo F., Benedetti L., Calligaro A., Cusella De Angelis M. G., Farina A., Maliardi V., Magenes G., Effects of electromagnetic stimulation on calcified matrix production by SAOS-2 cells over a polyurethane porous scaffold, Tissue Engineering, 12 (2006), 1985-1999.
[12] Osera C., Amadio M., Falone S., Fassina L., Magenes G., Amicarelli F., Ricevuti G., Govoni S., Pascale A., Pre-exposure of neuroblastoma cell line to pulsed electromagnetic field prevents H2O2-induced ROS production by increasing MnSOD activity, Bioelectromagnetics, 36 (2015), 219-232.
[13] Fassina L., Saino E., Visai L., Magenes G., Electromagnetically enhanced coating of a sintered titanium grid with human SAOS-2 osteoblasts and extracellular matrix, Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc, 2008, 3582-3585.
[14] Fassina L., Saino E., Sbarra M. S., Visai L., Cusella De Angelis M. G., Mazzini G., Benazzo F., Magenes G., Ultrasonic and electromagnetic enhancement of a culture of human SAOS-2 osteoblasts seeded onto a titanium plasma-spray surface, Tissue Engineering Part C Methods, 15 (2009), 233-242.
[15] Osera C., Fassina L., Amadio M., Venturini L., Buoso E., Magenes G., Govoni S., Ricevuti G., Pascale A., Cytoprotective response induced by electromagnetic stimulation on SH-SY5Y human neuroblastoma cell line, Tissue Engineering Part A, 17 (2011), 2573-2582.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 119922 "Automated optimal design ..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2019-5 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2019-5

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma