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1.
目的 对灌注式生物反应器中大段多孔磷酸三钙载体内流场分布进行模拟研究。方法 使用计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)方法对我们自行设计的灌注式生物反应器中大段多孔β-TCP载体内流场分布情况进行了模拟研究,并对不同灌注速度条件下载体材料内的流体剪切应力进行了计算。结果利用CFD方法可以很好的模拟三维载体材料内的流场分布,并可以对载体材料内部的流体剪切应力进行计算。在我们的灌注反应体系中,3ml/min, 6ml/min及9ml/min灌注速度条件下载体内主要区域的流速值分别为(0.227±0.062)mm/s、(0.459±0.125)mm/s以及(0.701±0.193)mm/s,而相应的流体剪切应力值分别为5.2±1.5mPa、10.6±3mPa以及16.2±4.6Pa。结论 利用计算流体动力学(CFD)这一计算模型可以进行不同灌注系统之间结果的比较及不同显微结构载体之间结果的比较。并且可以根据细胞实验结果选择适于细胞分布增殖或者分化的流体剪切应力值。进而为组织工程中生物反应器的流速选择以及载体材料结构的加工提供依据。  相似文献
2.
目的 对于生物力学领域的研究者来说,计算仿真技术已成为一种不可或缺的工具。对于这种工具的性能,至关重要的一点在于其有效模拟个性化问题方面的能力。本文将阐述能将三维数字图像(由CT、超声机或MRI扫描仪生成的)直接转换生成高精度计算模型的一种独特的非常有效的方法。方法 采用的方法主要涉及:基于扫描的数据生成可输出到商业网格器中的表面模型-这种方法非常费时并且不是很精确,事实上对于复杂拓扑结构的影像数据这种方法很难处理:另外一种更加直接的方法是将几何模型的生成和网格划分一次性完成-这种方法先对感兴趣区域(三维图像分割)进行识别分割,然历直接生成基于一种由定义的边界分割的体素的体网格,这种方法被用来在整个体模型生成四面体和/或六面体单元,从而直接划分网格。结果 采用一种基于图像的网格方法来处理问题是非常先进的,也是非常精确有效的。这种基于图像自动生成的网格,其有限元单元模型区域边界正好在等值面上因此其考虑了局部体效应从而能保证局部体素的精确度。结论 对影像数据进行网格化是挑战也是机遇,这种与以往方法思想不一样的方法,在很多例子中,获得了更好的结果。这种能简易生成精确模型的方法,对于当前很多数值分析难以处理的问题诸如血液流体和病人个性化假体设计等提供了新的解决方案。  相似文献
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