Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A New Method for Assessing Haemolysis in a Rotary Blood Pump Using Large Eddy Simulations (LES)

Szwast M., Moskal A., Piątkiewicz W.

Chemical and Process Engineering

|

2017

|

Vol. 38, nr 2

231--239

EN

The opportunity to assess haemolysis in a designed artificial heart seems to be one of the most important stages in construction. We propose a new method for assessing haemolysis level in a rotary blood pump. This method is based on CFD calculations using large eddy simulations (LES). This paper presents an approach to haemolysis estimation and shows examples of numerical simulation. Our method does not determine the value of haemolysis but allows for comparison of haemolysis levels between different artificial heart constructions.

2

The evaluation of resorbable haemostatic wound dressings in contact with blood in vitro

Szymonowicz M., Kucharska M., Wiśniewska-Wrona M., Dobrzyński M., Kołodziejczyk K., Rybak Z.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2017

|

Vol. 19, no. 1

151--165

EN

Purpose: For many years research has been conducted on the development of resorbable, polymer, haemostatic materials designed to provide first aid and preliminary protection of injuries. The biological properties in vitro of a dressing in powder form called Hemoguard are expected to provide the ability to instantaneously stem bleeding with safe conditions of use. The aim of the study was to evaluate the haemostatic properties of a model of dressing based on micro- and nanofibrids of the chitosan, sodium/calcium alginate and/or carboxymethylcellulose complex. Dressings were prepared by spray-drying and freeze-drying. Methods: Human whole blood was subjected to timed contact with the haemostatic dressing model. Haemolytic action was determined by assaying the degree of haemolysis and evaluating blood cell morphology. Haemostatic action was determined on the basis of selected parameters of plasmatic clotting systems. Results: Dressings prepared by freeze-drying activated the coagulation system. The haemolytic index, plasma haemoglobin concentration values and blood cell morphological shapes were normal. Dressings prepared by spray-drying significantly activated coagulation. Activation of the coagulation process was evidenced by shorter clotting time of the plasma coagulation system and a longer process of clot formation. The dressing was associated with an increased haemolytic index and higher plasma haemoglobin concentration. The morphological shape of blood cells changed. Conclusions: The model of multi-resorbable wound dressings has haemostatic properties. The materials activate the clotting process more quickly than a single-dressing model. Increased activity was found for dressings prepared by spray-drying.

3

Haemocompatibility and cytotoxic studies of non-metallic composite materials modified with magnetic nano and microparticles

Szymonowicz M., Rybak Z., Fraczek-Szczypta A., Paluch D., Rusak A., Nowicka K., Blazewicz M.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2015

|

Vol. 17, no. 3

49--58

EN

Purpose: Preventing the formation of blood clots on the surface of biomaterials and investigation of the reasons of their formation are the leading topics of the research and development of biomaterials for implants placed into the bloodstream. Biocompatibility and stability of a material in body fluids and direct effect on blood cell counts components are related both to the structure and physico-chemical state of an implant surface. The aim of this study was to determine haemocompatibility and cytotoxicity of polysulfone-based samples containing nano and micro particles of magnetite (Fe3O4). Methods: The polysulfone-based samples modified with nanometric and micrometric magnetite particles were examined. Physicochemical properties of the composites were determined by testing their wettability and surface roughness. The action of haemolytic, activation of coagulation system and cytotoxicity of composites was evaluated. Results: Wettability and roughness of materials were correlated with nanoparticles and microparticles content. In the tests of plasma coagulation system shortening of activated partial thromboplastin time for polysulfone with nano magnetite and with micro magnetite particles was observed in comparison with pure polysulfone. Prothrombine time and thrombine time values as well as fibrinogen concentration were unchanged. Haemolysis values were normal. Morphology and viability of cells were normal. Conclusions: Composites made from polysulfone modified with nanoparticles and microparticles of magnetite cause neither haemolytic nor cytotoxic reaction. These composites evoke plasma endogenous system activation.

4

Wybór zmiennych decyzyjnych w procesie optymalizacji półotwartego wirnika pompy wirowej do wspomagania układu krążenia

Woźniak D., Papierski A., Błaszczyk A.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2013

|

nr 144

65--76

PL

W pracy przedstawiono wybór zmiennych decyzyjnych w procesie optymalizacji półotwartego wirnika pompy wirowej do wspomagania układu krążenia. Podano przegląd stosowanych w obliczeniach funkcji celu, parametryzację geometrii wirnika oraz analizę wrażliwości zmiennych decyzyjnych.

EN

The paper presents a selection of decision variables in the optimization of the semi-open impeller of the centrifugal pump for circulatory support. Gives an overview of the calculations used in the objective function and impeller geometry parameter sensitivity analysis of decision variables.

5

Hemoliza jako podstawowy problem przedanalityczny

Sztefko K., Szybowska P.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2013

|

nr 5-6

38--39

PL

Hemoliza jest najczęstszym i najbardziej znanym czynnikiem przedanalitycznym wpływającym na wyniki oznaczeń wykonywanych w laboratoriach analitycznych. Hemoliza egzogenna może być wynikiem niewłaściwego pobrania, transportu lub postępowania z próbką. Fałszywie zawyżony lub zaniżony wynik oznaczenia z powodu interferencji pochodzącej od hemolizy zwiększa ryzyko błędnej diagnozy pacjenta.

EN

Hemolysis is the most frequent and well-known preanalitycal factor influencing the results of many laboratory tests. Exogenous hemolysis results from inappropriate blood sample collection and transportation as well as from wrong handling of the specimens. Falsely elevated or falsely decreased results of the laboratory measurement due to hemolysis increase the risk of an incorrect diagnosis of the patient.

6

Wpływ węgla pirolitycznego na parametry morfologiczne krwi

Szymonowicz M., Janus A., Pielka S., Obłąkowska D., Błażewicz S.

Engineering of Biomaterials

|

2010

|

Vol. 13, no. 96-98

83--87

PL

W pracy przedstawiono analizę ilościową wybranych parametrów morfologicznych krwi po jej czasowym kontakcie z materiałem węglowym LTI. Na podstawie uzyskanych wyników nie stwierdzono zmian w wartościach parametrów układu czerwonokrwinkowego, natomiast zaobserwowano zmiany w wartościach parametrów układu białokrwinkowego i płytkowego. Zaobserwowane zmiany w wartościach parametrów morfologicznych nie przekraczają zakresu wartości referencyjnych dla tych wskaźników.

EN

A quantitative analysis of selected morphological parameters of blood after its temporal contact with LTI carbon material was presented in the study. The obtained results indicate that the values of parameters of erythrocyte system did not change, while the values of parameters of leukocyte and platelet systems were altered. The changes in the values of parameters did not exceed the range of referential values for these indexes.

7

Japanese-made implantable centrifugal type ventricular assist system (LVAS): EVAHEART

Umezu M., Yamazaki K., Yamazaki S., Iwasaki K., Miyakoshi T., Kitano T., Tokuno T.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2007

|

Vol. 27, no. 1-2

111-119

EN

Due to a shortage of donor heart in Japan, for end-stage congestive heart failure patients a demand to provide a better quality of life with the left ventricular assist system (LVAS) is strong. EVAHEART LAVAS uses a Japanese-made compact centrifugal pump, which can be implanted into a narrow thoracic cavity. This work has been a multi-institutional project carried out in collaboration with over 50 industrial companies in various technical disciplines, and it was financially supported mainly by a private fund as well as the Japan Science and Technology corporation (JST) fund. And the University of Pittsburgh Medical Center has contributed to the animal model evaluation since 1993. The pump flow performance was represented as head-flow (H-Q) relations, demonstrating that a blood pump flow of 8 l/min can be achieved at 100 mmHg at the pump speed of 2400 rpm. This performance should be sufficient as a clinical LVAS under most of practical conditions. The in vitro durability test was performed as a system as well as components. The results show a sufficient durability and reliability. A favorable biocompatibility with the blood contacting surface was confirmed by a series of animal experiments, which include eight long-term evaluations (90-180 days) in calves, with no serious problem such as thrombus formation or mechanical problems in recent cases. Various tests with the risk conditions have also been conducted, one of which is the hemolysis test with simulated seal defect conditions. The first clinical implantation of EVAHEART was conducted at Tokyo Women’s Medical University in May, 2005. Up to now, all three patients are in satisfactory hearth conditions.

8

Study on degradation and systemic toxicity of mulitiblock poly(aliphatic/aromatic-ester) copolymers

Prowans P., El Fray M., Jursa J.

Polimery

|

2005

|

T. 50, nr 2

131-138

EN

The series of PED multiblock copolymers were synthesized. They are composed of poly(butylene terephthalate) (PBT) aromatic units (hard segments) and aliphatic sequences of dimer fatty acids (DFA) (soft segments). The composition of hard segments vary in the range from 26 to 70 wt. %. These polymers can be "tailor-made", and therefore, their properties can change along with the composition, from very soft and flexible materials to semi-rigid polymers. Their susceptibility to degradation is a function of hard/soft segment composition. Degradation test (buffer saline solution, pH = 7.4, temp. 37 degrees C, time 5 weeks) as well as in vivo implantation test for 6 months confirm this statement. Polymers containing higher concentrations of soft segments are more susceptible to degradation than the materials with higher concentrations of hard, aromatic segments as demonstrated by GPC and ATR FT-IR. The chloroformic extracts from PED copolymers were analyzed by GC/MS to evaluate the chemical composition of potential extractables, especially from the polymers demonstrating higher susceptibility to degradation. Prepared saline extracts were subjected to the pyrogenicity tests on rabbits. The influence of the polymer composition on skin irritation was also evaluated by the intracutaneous injections of polymer extracts. Additionally, hemolysis test in contact with bulk polymers was performed. Evaluating the nature of local tissue response to PED extracts and the results of hemolysis test, we did not detect any indication of systemic toxicity over the compositional range of PED copolymers. These novel copolymers were shown to be biocompatible and are very promising materials for biomedical applications.

PL

Otrzymano serię multiblokowych kopolimerów PED składających się z aromatycznych jednostek poli(tereftalanu butylenu) (PBT) (segmenty sztywne) i alifatycznych sekwencji dimeryzowanego kwasu tłuszczowego (DFA) (segmenty giętkie); zawartość segmentów sztywnych mieści się w przedziale 26-70 % mas. Polimery te mogą być "projektowane na miarę", co oznacza, że ich właściwości zmieniają się wraz ze składem: od materiałów bardzo miękkich po polimery pół-sztywne (tabela 1). Podatność PED na degradację jest funkcją ich składu segmentalnego. Test degradacji (buforowy roztwór solanki o pH = 7,4, temp. 37 stopni C, czas 5 tygodni) (rys. 1 i 2) oraz test implantacji in vivo przez 6 miesięcy (tabela 2, rys. 3-6) potwierdziły tę tezę. Polimery zawierające większy udział segmentów giętkich (tworzących fazę miękką) są bardziej podatne na degradację niż materiały o większej zawartości aromatycznych segmentów sztywnych (faza twarda). Ekstrakty chloroformowe z kopolimerów PED analizowano metodą GC/MS w celu oceny składu chemicznego substancji ulegających ekstrakcji, zwłaszcza z polimerów wykazujących większą podatność na degradację (rys. 7 i 8). Polimerowe wyciągi z roztworu soli fizjologicznej poddano testom na królikach na obecność pyrogenów (tabela 3) oraz wstrzyknięto śródskórnie w celu zbadania reakcji skórnych (rys. 9-11). Przeprowadzono również test hemolizy w kontakcie z podłożem polimerowym. Oceniając rodzaj reakcji miejscowych tkanek na ekstrakty z kopolimerów PED oraz wyniki testów hemolizy nie stwierdzono oznak toksyczności w całym zakresie składu PED. Kopolimery te są biozgodne i stanowią interesującą grupę materiałów do zastosowań biomedycznych.

9

Hamowanie procesu hemolizy w obecności proszku diamentowego w warunkach uszkodzenia przez wolne rodniki

Mitura K., Bartosz G., Mitura S.

Inżynieria Biomateriałów

|

2005

|

R. 8, nr 43-44

70--73

PL

Stres oksydacyjny jest zjawiskiem powodującym uszkodzenie błony komórkowej, w tym błony erytrocytu. Jest to łańcuchowa reakcja wolnorodnikowa, w wyniku której powstające wolne rodniki [1,2], uszkadzając strukturę tej błony, zmieniają jej właściwości półprzepuszczalne i powodują zmianę konformacji dwuwarstwy lipidowo-białkowej. Powstałe w wyniku procesu peroksydacji lipidów, toksyczne produkty -nadtlenki lipidów, wbudowując się w błonę komórkową, mogą być przyczyną uszkodzenia całej komórki, a przede wszystkim jej materiału genetycznego zawartego w jądrze komórkowym. Tak uszkodzona błona komórkowa erytrocytu, powoduje zaburzenie w funkcjonowaniu tej krwinki, które nazywa się zjawiskiem hemolizy. Klinicznie hemoliza to niedokrwistość hemolityczna, czyli zmniejszenie liczby krwinek czerwonych we krwi obwodowej, spowodowane rozpadem tej krwinki, z powodu uszkodzenia błony komórkowej, uwarunkowane czynnikami zewnątrz- lub wewnątrz-krwinkowymi. Istota samego zjawiska jest odzwierciedleniem procesu chorobowego, jaki dotyka krwinkę czerwoną, a co za tym idzie, wymaga właściwego postępowania terapeutycznego. Leki, które hamują proces hemolizy, nie zawsze spełniają oczekiwania lekarzy i niejednokrotnie nie powodują całkowitego wyleczenia, a działają wyłącznie objawowo. Wydaje się, że zastosowanie proszku diamentowego może być alternatywnym sposobem leczenia tego rodzaju zaburzeń [6].

EN

Oxidative stress is the phenomenon which takes partin the damage of cell membrane, for ex.: the erythrocyte membrane. This mechanism is based on the free radical chain reactions [1,2]. The result of this process are the products: free radicals - the cause of the damage of cell membrane structure and change properties of cell membrane fluidity and conformations of phospholipid bilayer. Lipid peroxidation is the cause of the form the toxic products -superoxides lipids in cell membrane and the damage of nucleus which contains a genetic material (DNA) of this cell. Erythrocyte membrane can be destroyed in mechanism of oxidative stress and it is the base of developing the phenomenon of haemolysis. The clinical name of this process is "anemia haemolytica" - the decreasing of amount of erythrocytes in peripheral blood from the egzogenic or endogenic factors. Haemolysis is the pathological process in human organism and in aspect of disease can be treated successfully. Medicines, which doctors use to treat this disorder are not completely good because always mechanism of its activity contains only the symptomatic treatment. It seems that Diamond Powder Particles can be used as the alternative therapy of anemia haemolytica [6].