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Élucider la dynamique des flux viscoélastiques

Le corps se compose essentiellement de fluides. Une bonne compréhension de la nature du flux viscoélastique pourrait avoir un nombre considérable d'applications en médecine.
Élucider la dynamique des flux viscoélastiques
Les chercheurs du projet MICROPULSATILE (Pulsatile viscous and viscoelastic microfluidics), financé par l'UE, ont étudié les interfaces pulsatiles afin de déterminer les effets du forçage périodique sur le flux viscoélastique par une approche théorique, la modélisation et les expériences.

Les chercheurs sont parvenus à réaliser d'importants progrès dans la compréhension de la dynamique des écoulements au niveau du sang. Ils ont ainsi mis au point des modèles réalistes qui représentent fidèlement les circuits vasculaires des mammifères, et notamment l'artère carotide, l'aorte dans la partie supérieure du thorax et la bifurcation aortique. Les chercheurs ont établi le rôle de chaque paramètre du système cardiovasculaire.

La structure du réseau vasculaire local joue un rôle stratégique dans l'irrigation des tissus, alors que l'anastomose, à savoir la liaison entre deux structures, s'avère particulièrement importante. Les chercheurs peuvent désormais définir l'effet des obstructions au niveau des sites anatomiques à proximité des vaisseaux qui entourent les tissus.

L'équipe du projet MICROPULSATILE a identifié les régions anatomiques des réseaux vasculaires essentiels à une irrigation adéquate des tissus en cas d'occlusion. Même les plus petites obstructions dans ces zones peuvent s'avérer catastrophiques pour l'acheminement du sang, par rapport à des occlusions plus importantes frappant d'autres régions.

La redondance intrinsèque représente un élément essentiel pour des vaisseaux sanguins sains. Au niveau du cerveau et du cœur, les chercheurs ont constaté que la redondance assurait une irrigation adéquate en présence d'occlusions. S'inspirant de la nature, les chercheurs comptent introduire ces redondances dans les réseaux microfluidiques des appareils. Cela permettrait d'éviter les problèmes dus à un blocage des particules ou à des bulles.

Les membres du projet mènent actuellement des expériences en vue d'explorer les interfaces fluide/fluide des dispositifs microscopiques pendant le forçage périodique. Outre le traitement du cancer et la physique expérimentale, les recherches seront utiles à la conception de labopuces.

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Mots-clés

Viscoélastique, biomédecine, pulsatile, forçage périodique, modélisation, vaisseaux, anastomose, microfluidique, labopuce