Abstract

W niniejszej pracy przedstawiony został problem tribologiczny wynikający z przepływu nieustalonego odżywczej cieczy lepkiej w cienkiej warstwie przyściennej w bezpośrednim kontakcie z zewnętrzną powierzchnią warstwy wierzchniej wzrastających komórek (chondrocytów) w trakcie procesu ich hodowli w bioreaktorze. Efektem rozważań będą wartości sił tarcia powstające na powierzchni wzrastającej tkanki. Najnowsze badania wykazały lepszą skuteczność i sprawność hodowania chondrocytów w bioreaktorze w przypadku nieustalonych warunków pracy. Dlatego też niniejsza praca rozwiązuje problem przepływu odżywczej cieczy biologicznej w cienkiej warstwie przyściennej we warunkach niestacjonarnych. W trakcie hodowli warstwa wierzchnia tkanki wzrasta. Z tego powodu wysokość warstwy granicznej cieczy przylegającej do powierzchni tkanki zmienia się wraz z upływem czasu. Ten fakt wymaga również przyjęcia warunków nieustalonych przy rozpatrywaniu problemu.Konieczność hodowania komórek o specyficznych właściwościach powoduje, że do cieczy odżywczych dodajemy różnorodne dodatki terapeutyczne. Substancje te mają zazwyczaj kształt drobnych cząsteczek o średnicy kilkudziesięciu nanometrów. Takie dodatki posiadają odrębne właściwości sprężyste. Ten fakt powoduje, że ciecz odżywcza uzyskuje właściwości lepko-sprężyste. W niniejszej pracy wykorzystano związki konstytutywne Rivlina-Ericksena do opisu zależności pomiędzy naprężeniami a prędkościami deformacji dla cieczy o właściwościach lepko-sprężystych. Rozkłady prędkości a następnie wartości sił tarcia powstające po zastosowaniu cieczy o właściwościach lepko-sprężystych różnią się istotnie od prędkości i wartości sił tarcia uzyskanych w przypadku stosowania cieczy o właściwościach newtonowskich, klasycznych w trakcie hodowli chondrocytów. Dlatego też cel badań podjętych w niniejszej pracy jest zdaniem autora uzasadniony.

Author (1)