Wyjaśnianie dynamiki przepływu lepkosprężystego
Naukowcy z finansowanej przez UE inicjatywy MICROPULSATILE (Pulsatile viscous and viscoelastic microfluidics) badali pulsujące powierzchnie styku, aby określić wpływ okresowego tłoczenia na przepływ lepkosprężysty, wykorzystując teorię, modelowanie i eksperymenty. Naukowcy dokonali znaczących postępów w wyjaśnianiu dynamiki przepływu krwi. Stworzyli dokładne, realistyczne modele sieci naczyń krwionośnych ssaków, w tym tętnicy szyjnej wspólnej, górnej aorty piersiowej i rozwidlenia aorty. Pomogło to określić rolę poszczególnych parametrów układu krwionośnego. Struktura sieci lokalnej naczyń odgrywa istotną rolę w dostarczaniu krwi do tkanek i anastomozie, połączeniu między dwiema strukturami, które jest szczególnie ważne. Naukowcy mogą teraz określić wpływ zatoru w strukturach anatomicznych w pobliżu drzewiastego unaczynienia wokół tkanek. Zespół MICROPULSATILE z powodzeniem zidentyfikował struktury anatomiczne w sieciach naczyniowych, które są kluczowe do prawidłowego zaopatrywania tkanek w krew w wypadku okluzji. Co interesujące, nawet małe zatory w tych miejscach mogą mieć katastrofalne skutki dla zaopatrywania tkanek w krew, w porównaniu z większymi okluzjami w innych rejonach. Nadmiarowość jest charakterystyczna dla układu krwionośnego i kluczowa dla jego zdrowia. Naukowcy odkryli, że szczególnie w mózgu i sercu taka nadmiarowość zapewnia właściwy przepływ krwi, nawet gdy zaistnieją okluzje. Wzorując się na naturze, naukowcy zamierzali wprowadzić taką nadmiarowość do sieci mikrofluidycznych w urządzeniach. Zapobiegnie to awariom urządzeń mikrofluidycznych, które wynikłyby z zablokowania cząstkami lub pęcherzami gazu. Uczestnicy projektu badają obecnie doświadczalnie dynamikę styku płyn-płyn w mikrourządzeniach podczas okresowego tłoczenia. Oprócz terapii przeciwnowotworowej i fizyki eksperymentalnej, wyniki badania mają zastosowanie w projektowaniu zintegrowanych układów laboratoryjnych.
Słowa kluczowe
Lepkosprężysty, biomedycyna, pulsujący, tłoczenie okresowe, modelowanie, unaczynienie, anastomoza, mikrofluidyczny, zintegrowany układ laboratoryjny
