Modelado y simulación de una red de distribución de sangre ? Una actividad para la formación de becarios

NICOLÁS FRANCK; JOSÉ DI PAOLO; JORDÁN INSFRÁN; SEBASTIÁN UBAL

Paraná

Congreso; CLADI 2017; 2017

FI-UNER y FRP-UTN

Dentro del área de la bioingeniería en diversas ocasiones es necesario conducir un flujo sanguíneo desde conductos con secciones del orden de los milímetros cuadrados a micrómetros cuadrados. Casos típicos de referencia se encuentran como parte de dispositivos de laboratorio clínico destinados a realizar análisis de sangre. Otro ejemplo en la naturaleza lo constituyen las redes de vasos sanguíneos que abarcan rangos desde unos cinco centímetros cuadrados a unos veinte micrómetros cuadrados en el caso del tejido sanguíneo humano. En el presente trabajo se propone matemáticamente y estudia computacionalmente una red de distribución diseñada para tejido sanguíneo humano abarcando un rango de secciones de 4 a 0,543 milímetros cuadrados. Se presentan resultados predictivos de presiones, caudales, velocidades, tensiones de corte y porcentajes de hemólisis. El diseño muestra que con modificaciones menores es posible imitar una red de distribución biológica similar dentro de un dispositivo artificial como los utilizados en el área de la microfluídica. Se resalta, además, la enorme importancia del uso de modelos y simulaciones computacionales para potenciar la comprensión de los fenómenos involucrados así como orientar el diseño hacia soluciones físicamente realizables mediante predicciones numéricas. Todo ello planteado como una actividad formativa para becarios de investigación de grado.