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人工骨体外灌注中微管道内细胞及细胞悬液两相流数值研究
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:O359[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安710049
  • 相关基金:国家自然科学基金(50235020),高等学校优秀青年教师教学和科研奖励基金资助项目.
中文摘要:

为了预知体外细胞悬液灌注中细胞浓度的分布和可能沉积的部位,以指导人工骨管道结构设计及灌注技术,有必要进行微管道系统中细胞输运数值分析。研究了a,b,c三种微管道中细胞浓度分布、细胞和细胞悬液速度场及压力分布,并分析了微管道系统中细胞可能沉积的部位。研究表明,在该微管系统的模拟哈佛氏管和佛克曼管交叉处及距离下管壁约0.3r(半径)处细胞浓度较高,三种管道系统内细胞浓度分布范围分别集中在0.42%~5.56%,0.36%~2.23%,1.94%~2.06%,离管壁一定距离处可能存在细胞相速度大于液相的过渡区域,该过渡区域内由于细胞扩散作用和贴壁生物特性将部分沉积于管壁,过渡区域外的主流区细胞相速度小于液相速度,但大部分细胞将被液相带走。

英文摘要:

It is necessary to perform numerical computation of two-phase flow of cell and cell suspension to predict the cell dispersion and the spots of cell deposition so as to guide the flow channel design of artificial bone and perfusion technology in perfusion test of cells in vitro. The fields of velocity, distribution of cell volume concentration and the fields of pressure in three flow channel networks (a, b, c) are studied. On the basis of it, the spots of cell deposition are analyzed. The results indicate that the most concentration spots are near the joint of Halverson canal and Volkmann canal and the location of which distance is 0.3 r(radius) from centerline to the bottom of microtubules. The distribution of cell volume concentration is in the range of 0.42%~5.56%, 0.36%~2.23%, 1.94%~2.06% in a, b and c flow channel networks respectively. The speed of cell-phase is higher than that of liquid phase in certain transition zone. In the zone of proximal tube wall, some of the cells are deposited on the wall because of the diffusion and adhesiveness of the cells. In the zone of main stream, the speed of cell-phase is lower than liquid phase, but most of the cells are dragged by liquid.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603