Skleněné piezomikropipety pro léčbu neplodnosti (IVF)

Abstract

Diplomová práce se zabývá využitím skleněných piezo mikropipet v rámci metody intracytoplazmatická injekce spermií (ICSI). Práce zkoumá chování skleněných piezo mikropipet při metodě ICSI. První částí je seznámení se s procesem, nástroji a dalším příslušenstvím využívaným při proceduře ICSI , zejména pak s geometrií využívaných mikropipet. V další části je vytvořen parametrický model piezo mikropipety metodou konečných prvků (MKP) v pro-středí Abaqus za pomoci skriptování v prostředí Python. Následující kapitola se zabývá nastavením hustoty síťování modelu a využívá propojení mezi prostředím Matlab, Abaqus a Python. Dále je provedena citlivostní studie vlastních tvarů a vlastních kmitů modelu mikropipety. V kapitole 5 je validován vytvořený MKP model za pomoci genetických algoritmů a získaných dat z experimentální modální analýzy reálné mikropipety. Závěrečná kapitola shrnuje konstrukční řešení a navrhuje frekvenční oblast pro buzení na základě požadovaného axiálního pohybu penetrační části mikropipety. Diplomová práce přináší odpovědi na otázky týkající se pohybu skleněných piezo mikropipet při metodě ICSI pro léčbu neplodnosti.

The thesis deals with glass piezo micropipettes used in the intracytoplasmic sperm injection (ICSI) method. The first part is an introduction to the process, tools and other accessories, mainly micropipettes, used in the ICSI procedure. Next, a parametric model of a piezo micropipette is created using the finite element method (FEM) in the Abaqus environment using Python scripting. The following chapter deals with the meshing setting of the model and uses the connection between the Matlab, Abaqus and Python environments. Furthermore, a sensitivity analysis of the eigenmodes and eigenfrequencies of the micropipette model is performed. In Chapter 5, the developed model is validated using genetic algorithms and data obtained from experimental modal analysis of a real micropipette. The final chapter summarizes the design solutions and suggests a frequency domain for excitation based on the desired axial movement of the penetration part of the micropipette. The diploma thesis provides answers to questions regarding the movement of glass piezo micropipettes during the ICSI method for the treatment of infertility.