Agarosa como un imitador de tejido para el corazón, riñón y hígado porcinos: medidas y un modelo de resorte
Autores: Mishra, Aadarsh; Cleveland, Robin O.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Agarosa como un imitador de tejido para el corazón, riñón y hígado porcinos: medidas y un modelo de resorte
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Agarosa
Propiedades mecánicas
órganos porcinos
Concentración
Modelo viscoelástico
Relajación de estrés
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Los geles de agarosa se utilizan a menudo como un mimético de tejido. El objetivo de este trabajo fue determinar las concentraciones apropiadas de agarosa que resultan en propiedades mecánicas que coinciden con tres órganos porcinos diferentes. Las pruebas de deformación se llevaron a cabo con una amplitud que varía desde 0.01% hasta 10% a una frecuencia de 1 Hz en una gama de concentraciones de agarosa y órganos porcinos. Se realizaron pruebas de barrido de frecuencia desde 0.1 Hz hasta un máximo de 9.5 Hz a una amplitud de deformación de cizallamiento del 0.1% para agarosa y órganos porcinos. En las muestras de agarosa, se consideró el efecto de la precompresión de las muestras hasta una deformación axial del 10% durante las pruebas de barrido de frecuencia. Las mediciones experimentales de las muestras de agarosa se ajustaron a un modelo viscoelástico de orden fraccional (resorte-potencia). El modelo se utilizó entonces para predecir la relajación del estrés en respuesta a una deformación de paso del 0.1%. La predicción se comparó con los datos experimentales de relajación, y los resultados coincidieron dentro del 12%. Las concentraciones de agarosa (en masa) que dieron el mejor ajuste fueron 0.25% para el hígado, 0.3% para el riñón y 0.4% para el corazón. A una frecuencia de 0.1 Hz y una deformación de cizallamiento del 0.1%, las concentraciones de agarosa que mejor coincidieron con el módulo de almacenamiento de cizallamiento de los órganos porcinos fueron 0.4% de agarosa para el corazón, 0.3% de agarosa para el riñón y 0.25% de agarosa para el hígado.
Descripción
Los geles de agarosa se utilizan a menudo como un mimético de tejido. El objetivo de este trabajo fue determinar las concentraciones apropiadas de agarosa que resultan en propiedades mecánicas que coinciden con tres órganos porcinos diferentes. Las pruebas de deformación se llevaron a cabo con una amplitud que varía desde 0.01% hasta 10% a una frecuencia de 1 Hz en una gama de concentraciones de agarosa y órganos porcinos. Se realizaron pruebas de barrido de frecuencia desde 0.1 Hz hasta un máximo de 9.5 Hz a una amplitud de deformación de cizallamiento del 0.1% para agarosa y órganos porcinos. En las muestras de agarosa, se consideró el efecto de la precompresión de las muestras hasta una deformación axial del 10% durante las pruebas de barrido de frecuencia. Las mediciones experimentales de las muestras de agarosa se ajustaron a un modelo viscoelástico de orden fraccional (resorte-potencia). El modelo se utilizó entonces para predecir la relajación del estrés en respuesta a una deformación de paso del 0.1%. La predicción se comparó con los datos experimentales de relajación, y los resultados coincidieron dentro del 12%. Las concentraciones de agarosa (en masa) que dieron el mejor ajuste fueron 0.25% para el hígado, 0.3% para el riñón y 0.4% para el corazón. A una frecuencia de 0.1 Hz y una deformación de cizallamiento del 0.1%, las concentraciones de agarosa que mejor coincidieron con el módulo de almacenamiento de cizallamiento de los órganos porcinos fueron 0.4% de agarosa para el corazón, 0.3% de agarosa para el riñón y 0.25% de agarosa para el hígado.