Analisi “what-if” dei risultati ottenuti con modelli semplificati di mitocondri irradiati con campi elettromagnetici nella banda “near infrared”.

Abstract

L’elettromagnetismo computazionale offre interessanti applicazioni in vari ambiti, tra cui quello biomedicale. Per una corretta comprensione di quanto ottenuto negli esperimenti di fotobiomodulazione su mitocondri isolati, risulta necessario quantificare non solo la loro successiva produzione di ATP, ma anche l’irradiazione a cui i medesimi sono stati sottoposti. In particolare, per quest’ultimo aspetto, l’incertezza sul valore dell’angolo di incidenza dell’onda comporta delle variazioni sul valore della potenza assorbita da questi organelli. In questo lavoro si è studiato, con l’ausilio della letteratura, un algoritmo poi implementato in linguaggio di alto livello su MATLAB, in grado di poter essere usato come simulatore dell’andamento del campo elettro magnetico lungo un multistrato piano, rappresentante i mezzi coinvolti nel set sperimentale cui ci si riferisce [1]. Si è poi proceduto a una verifica dei risultati, controllandone la coerenza con quanto ottenuto da altri simulatori, e a un utilizzo del codice in una analisi “what if” della fotostimolazione ricavata per i mitocondri. Parole chiave: elettromagnetismo, fotobiomodulazione, mitocondri.

Computational electromagnetism offers interesting applications in various fields, including biomedicine. For a correct understanding of the data obtained in photobiomodulation experiments on isolated mitochondria, it is necessary to quantify not only their subsequent production of ATP, but also the irradiation to which they have been subjected. In particular, for this last aspect, the uncertainty in the value of the angle of incidence of the wave leads to variations in the value of the power absorbed by these organelles. In this work we selected, with the help of the literature, an appropriate algorithm, which was then implemented in a high-level language on MATLAB. This algorithm was capable of being used as a simulator of the strength of the electromagnetic field along a flat multilayer, representing the mediums involved in the experimental set [1]. We then proceeded to verify the results, checking their consistency with those obtained from other simulators, and to use the code in a “what if” analysis of the photostimulation obtained for the mitochondria. Keywords: electromagnetism, photobiomodulation, mitochondria.