Analysis of the blood flow in a microchannel with a bifurcation
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A dinâmica do escoamento sanguíneo na microcirculação depende fortemente das redes microvasculares compostas por
segmentos de vasos curtos irregulares que estão ligados por inúmeras bifurcações. Este trabalho apresenta a aplicação de
um sistema micro-PTV confocal para medir o comportamento dos eritrócitos durante o escoamento em um microcanal
polidimetisiloxano (PDMS) rectangular com uma bifurcação. O efeito da bifurcação no escoamento de partículas
fluorescentes diluídas em água pura e em suspensões concentradas com eritrócitos foi medido através de um sistema
micro-PTV confocal. Numericamente, estudou-se o escoamento do sangue recorrendo ao software comercial de elementos
finitos POLYFLOW® utilizando diferentes modelos reológicos. Os resultados preliminares sugerem que as trajectórias dos
eritrócitos podem sofrer alterações na direcção transversal devido à acumulação de eritrócitos na vizinhança do ponto de
divergência da bifurcação.
In vitro experiments allow precise measurement and control over relevant
physiological variables. Thus, in the present study we have used a lithography technique to
fabricate a rectangular PDMS microchannel with a bifurcation. By using a confocal micro-PTV system, we have measured the effect of bifurcation on the flow behaviour of both fluorescent particles diluted in pure water and red blood cells (RBCs) in concentrated suspensions. After
performing simulations with the commercial finite element software package POLYFLOW®,
some experimental results were compared with the numerical results. Our preliminary results suggest that the RBC paths may suffer fluctuations on the transversal direction caused by RBCs obstruction around the neighbourhood of the diverging point of the bifurcation.
Vários estudos revelaram que a informação obtida sobre as propriedades reológicas do sangue em capilares de vidro difere da situação in vivo (Pries et al. 1994). As principais causas potenciais para estas discrepâncias podem ser devidas à camada superficial formada por células endoteliais e às redes microvasculares compostas por segmentos de vasos irregulares e curtos que estão ligados por numerosas bifurcações e convergências (Maeda 1996).O principal objectivo deste trabalho é analisar as propriedades não-Newtonianas do sangue durante o escoamento em modelos microvasculares. Neste estudo foi utilizado o método de litografia suave para fabricar microcanais bifurcados com secção rectangular em polidimetisiloxano (PDMS). Usando um sistema “confocal micro-PTV” (Lima et al. 2008), mediu-se o efeito da bifurcação no escoamento de partículas fluorescentes diluídas em água pura e em suspensões concentradas de eritrócitos. Os resultados experimentais obtidos pelo sistema “confocal micro-PTV” foram complementados por modelos hemodinâmicos computacionais. Após a execução de várias simulações com o software comercial de elementos finitos POLYFLOW®, compararam-se alguns resultados experimentais com resultados numéricos. Os resultados preliminares sugerem que as trajectórias dos eritrócitos podem sofrer alterações na direcção transversal ao escoamento devido à colisão com os eritrócitos que se encontram na vizinhança do ponto de divergência da bifurcação (Brigitte et al. 2009).
