- Fluido modello del sangue per applicazioni biotecnologiche. Comportamento fluidodinamico di globuli rossi e gocce in flusso microconfinato
La formulazione di fluidi di interesse biologico e la relativa progettazione di sistemi di produzione è un’importante applicazione di biotecnologie industriali. In questo ambito un problema di particolare interesse è la verifica ed il controllo su base industriale di dispositivi medici artificiali: c’è la possibilità infatti che, una volta impiantati, tali dispositivi producano un danno a carico dei costituenti ematici a causa delle condizioni non fisiologiche del flusso generato. Attualmente, per testare tali dispositivi, viene usato sangue bovino (molto costoso) o una soluzione newtoniana di acqua e glicerina che non riesce a mimare completamente e correttamente le complesse proprietà reologiche e fluidodinamiche del sangue umano. Il sangue è un fluido non-newtoniano costituito dagli elementi figurati (globuli rossi, bianchi e piastrine) e dal plasma; gli elementi del sangue con maggiore influenza sulla reologia e la fluidodinamica sono i globuli rossi, a causa della loro elevata concentrazione. Caratteristiche principali dei globuli rossi sono la forma a disco biconcavo, la capacità di deformarsi sotto gli sforzi applicati e la tendenza ad aggregarsi tra loro. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è la formulazione di un fluido modello avente proprietà reologiche simili a quelle del sangue umano atto a testare e migliorare le performance di dispositivi medici artificiali.