Finite Element Analysis of Fluid Flow through a Porous Scaffold in a Perfusion Bioreactor

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:

The dynamic physical environment and geometric architecture required for tissue engineering can be achieved by combining tissue engineering scaffold and biological reactors. These bioreactors are used to perform mechanical stimulation on cells to create tissue. These cells are planted on the surface of the scaffold. In this system, the amount and distribution of mechanical stimulation applied to cells depend on the scaffold's microstructure. The geometry of the designed scaffold depends on two independent parameters. By changing these independent parameters, three scaffolds with different porosity are created. A flow rate of 0.05 ml/min has been used to perfuse the bioreactor. Simulations performed under steady-state conditions using continuity and Navier-Stokes equations. Based on the results, there was an increase in flow within the scaffold with the lowest porosity up to 10 times. The maximum wall shear stress and flow velocity were observed in the scaffold with the lowest porosity. The maximum wall shear stress on the scaffold with the highest porosity was 4.95 e-7 kPa. According to the findings, in order to apply the appropriate shear stress on cells and maintain a uniform pressure gradient across scaffold, porosity can be increased to some extent that does not damage the ideal surface area to volume ratio.

Language:
English
Published:
Journal of Modeling and Simulation, Volume:53 Issue: 1, Winter-Spring 2021
Page:
1
magiran.com/p2343421  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!