Fluid flow in an enclosed cavity of rotational bioreactor for bone tissue engineering


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The developed mathematical model was applied for study of fluid dynamics in a rotational bioreactor for bone tissue engineering by in vitro technology. The research goal is finding an optimal mode for rotation ensuring proper cyclic loading from fluid upon the cell-seeded biomaterial. The basis for developing a mathematical model of a bioreactor was a design of rotational type biological reactor used in medical research; the liquid flow is generated through viscosity mechanism due to surface rotation. Mathematical description of flow in a reactor cavity was performed with Navier—Stokes equations. It was assumed that flow regime in the boundary layer is laminar. Numerical algorithm was accomplished using a fluid flow solver “Fluent” in the code package ANSYS-12. Four variants of generating the rotational motion in the reactor cavity were considered. A series of parametric computations was performed for the rotation frequency f in the range 0.05 ≤ f ≤ 0.25 Hz. The paper offers visualization of velocity fields in the vertical plane. The distributions for shear stress and pressure in the working zone of reactor were calculated and analyzed. Simulations demonstrated that a method of fluid rotation by driving the outer cylinder with an offset axis is the best for arranging a cyclic pressure and cyclic shear stress on the biological material.

Об авторах

P. Larionov

Novosibirsk State University

Email: ganim@itam.nsc.ru
Россия, Novosibirsk

V. Ganimedov

Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics SB RAS

Автор, ответственный за переписку.
Email: ganim@itam.nsc.ru
Россия, Novosibirsk

N. Maslov

Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics SB RAS

Email: ganim@itam.nsc.ru
Россия, Novosibirsk

E. Tsibulskaya

Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics SB RAS

Email: ganim@itam.nsc.ru
Россия, Novosibirsk

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Kutateladze Institute of Thermophysics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».