PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Inteligentne systemy bioreaktorów w tribologicznych procesach hodowli chrząstki stawowej

Autorzy
Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Intelligent systems of bioreactors in tribological processes of joint cartilage cultivation
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
Badania procesu hodowli chrząstki w inteligentnych systemach bioreaktorów podczas nieustalonego laminarnego i turbulentnego przepływu nienewtonowskiej biologicznej cieczy odżywczej wokół chrząstki spoczywającej na rusztowaniu wymagają eksperymentalnego pomiaru chropowatości powierzchni chrząstki. Graniczna warstwa przyścienna cieczy biologicznej odżywczej na powierzchni chrząstki ma podczas hodowli wysokość od kilku do kilkudziesięciu mikronów. Dlatego nieregularności na powierzchni chrząstki o wysokości kilku mikrometrów mają istotne znaczenie w procesie sterowania hodowlą.
EN
In this paper is presented the intelligent system of tissue cultivation. The study of cartilage cultivation in the bioreactor during hydrodynamic unsteady laminar flow of viscous biological non-Newtonian nutrient liquid flowing around the cartilage surface resting on the scaffold, demand the experimental measurements of surface roughness of cartilage. The boundary layer height of nutrient liquid on the cartilage surface during the cultivation has value from a few to anywhere from ten to twenty micrometers. Hence the irregularities of cartilage surfaces with deep about a few microns have important meaning in process of proper cultivation. Alterations of the subchondral bone that accompany the degeneration of articular cartilage include increased subchondral bone density and formation of cyst-like bone cavities containing myxoid or fibrous; or cartilaginous tissue; and the appearance of regenerating cartilage within and on the subchondral bone. At the end stage of the disease, the articular cartilage has been completely lost, leaving thickened, dense subchondral bone articulating with the similar opposing denuded bony surface. In this case the transplantation of the cultured cartilage is necessary. Surface roughness of tissue sample changes the friction forces and the direction of boundary velocity flow. Friction force is a function of dynamic viscosity of biological fluid and quantity of flow rate. Flow rate and direction of flow velocity change directly the tissue growth. By virtue of numerical calculations follows that velocity of tissue growth increases if flow rate increases and attain same critical value Q0. Further increases of the flow rate are not generated the increases of the superficial layer of cultured tissue. Obtained algorithm of calculated formulae enables to indicate the best values of flow rate of perfusion liquid to obtain optimal growth of tissue.
Rocznik
Tom
Strony
327--337
Opis fizyczny
Bibliogr. 10 poz., rys.
Twórcy
  • Uniwersytet Gdański
Bibliografia
  • 1. Bernstein B.: Hypo-elasticity and elasticity, Arch. Ration. Mech. Anal., 6, 1960, pp. 90-104.
  • 2. Buckwalter A., James M.: Clinical Symposia, vol. 47, No. 2, 1995.
  • 3. Cwanek J., Czajkowski A., Lubimow W.: Geometrical Structure of surface of norma and osteoarthrotic articular cartilage of femoral Hades, Acta of Bioengineering and Biomechanice, 2003, 5, Supl. 1, 81.
  • 4. Garcia J.J., Altiero N.J., Haut R.C.: Estimation of in Situ Elastic Properties of Biophasic Cartilage Based on a Transversely Isotropic Hypo-Elastic Model, Journal of Biomechanical [5] Engineering, vol. 122, February 2000, pp. 1-8.
  • 5. Lin J.R.: The effects of couple stresses in the squeeze film behavior between isotropic rough rectangular plates, Journal of Applied Mechanical Engineering, vol. 6, no. 4, 2001, pp. 1007-1024.
  • 6. Mow V.C., Wang C.C.: Some bioengineering considerations for tissue engineering of articular cartilage. Clin. Orthop. 1999, 367, 204-223.
  • 7. Oczoś K., Lubimov V.: Struktura geometryczna powierzchni. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2003.
  • 8. Raimondi M.T., Boschetti F., Falcone L., Fiore G.B., Remuzzi A., Marinonni E., Marazzi M., Pietrabissa R.: Mechanobiology of engineered cartilage cultured under a quantified fluid-dynamic environment. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology, 2002, 1, 69-82.
  • 9. Wierzcholski K., Franke R.P.: Optimization of a newly developed Bioreactor for tissue engineering. Proc. of XLII nd Conference Modeling in Mechanics (Silesian Technical University) Wisła 2003, 200-201.
  • 10. Xiao H., Bruhns O.T., and Meyers A.: Hypo-elasticity model based upon the logarithmic stress rate, J. Elast., 47, 1997, pp. 51-68.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BAR0-0011-0050
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.