کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7052764 1457458 2018 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Modeling the flow and mass transport in a mechanically stimulated parametric porous scaffold under fluid-structure interaction approach
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی انتقال جرم و جرم در یک داربست متخلخل پارامتری متخلخل مکانیکی تحت رویکرد متقابل ساختار مایع
کلمات کلیدی
داربست، جابجایی عظیم، بیوراکتور، مهندسی بافت، تحریک مکانیکی، تعامل مایع مایع،
ترجمه چکیده
داربست های مهندسی بافت همراه با بیوراکتورها برای کشت سلول ها با هدف تکثیر بافت ها و اندام ها مورد استفاده قرار می گیرند. فرایند کشت به دلیل شرایط محیطی ظریف در محیط کشت که در آن سلول ها باید تولید کنند، حیاتی است. توزیع مواد مغذی در داخل ساختار مهندسی بستگی به مورفولوژی حوضه و تجزیه و تحلیل جریان جریان و پدیده حمل و نقل در بارگذاری مکانیکی زمانی است که داربست همراه با بیوراکتور برای این محدوده حیاتی است. متاسفانه، با توجه به ریز ساختار پیچیده داربست، امکان انجام این تحلیل با آزمایش ها وجود ندارد و شبیه سازی عددی می تواند در این زمینه کمک کند. در این مطالعه، جریان سیال و انتقال جمعی یک داربست پارامتری را در بیوراکتورهای پرفیوژن و تاثیر تأثیر ریزساختار داربست با استفاده از رویکرد متقابل ساختار سیال محاسبه کردیم. دومی اجازه می دهد با توجه به سازه متخلخل به عنوان سازگار، هنوز تعیین پارامترهای ساختاری مهم مانند تنش ها و کشمکش هایی که می تواند توسط سلول ها مورد سنجش قرار گیرد. مدل ارائه شده، پرایمر جریان را در نظر گرفت که مواد مغذی و فشرده سازی را فراهم می آورد. به طور خاص، ما بررسی اثر پارامترهای قابل کنترل مانند قطر داربست و تخلخل بر تنش های مکانیکی و کشش، تنش برشی و حمل و نقل جرم را مورد مطالعه قرار داده ایم. نتایج حاصل از این کار کمک خواهد کرد که نور محیط میکرو محیط اطراف سلول های کشت شده را بهبود بخشد تا ساخت داربست های کشت شده را بهبود بخشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
مدل سازی انتقال جرم و جرم در یک داربست متخلخل پارامتری متخلخل مکانیکی تحت رویکرد متقابل ساختار مایع
چکیده انگلیسی
Tissue engineering scaffolds combined with bioreactors are used to cultivate cells with the aim of reproducing tissues and organs. The cultivating process is critical due to the delicate in-vitro environment in which the cells should reproduce. The distribution of nutrients within the engineered construct depend on the scaffold morphology and the analysis of the fluid flow and transport phenomena under mechanical loading when the scaffold is coupled with a bioreactor is crucial for this scope. Unfortunately, due to the complicated microstructure of the scaffold, it is not possible to perform this analysis with experiments and numerical simulation can help in this sense. In this study we have computed the fluid flow and the mass transport of a parametrized scaffold in perfusion bioreactors analyzing the influence of the microstructure of the scaffold using the fluid-structure interaction approach. The latter allows considering the porous construct as compliant yet determining important structural parameters such as stresses and strains that could be sensed by the cells. The presented model considered flow perfusion that provided nutrients and mechanical compression. In particular, we have studied the effect of controllable parameters such as the diameter of the scaffold strand and the porosity on the mechanical stresses and strains, shear stress and mass transport. The results of this work will help to shed light on the necessary microenvironment surrounding the cultivated cells improving culturing scaffold fabrication.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Communications in Heat and Mass Transfer - Volume 96, August 2018, Pages 53-60
نویسندگان
, , ,