Diseño de Spindles en Viscosímetro de Cono y Plato para Biofluidos Analizando Numéricamente Parámetros Geométricos

Abstract

Para la caracterización de biofluidos como la sangre o sus efectos al contacto con la pared de células endoteliales, existen diferentes métodos. Uno de ellos es “in-vivo”, por medio de la utilización de velocimetría de partículas, otro método común, es un análisis “ex-vivo” es decir, con muestras extraídas, utilizando reómetros. Los reómetros, presentan diferentes configuraciones, donde una de las más adecuadas para biofluidos, es la de cono y plato, pues permite la utilización de cultivos celulares sin dañarlos. Dentro del análisis reométrico, el cono del instrumento puede tener diferentes configuraciones, variando diferentes parámetros, tales como, el espaciado entre el vértice del cono y el plato, el ángulo de inclinación de la generatriz del cono, entre otros. Estos parámetros, se modifican con el fin de obtener un perfil de tasa de deformación cortante constante en toda la superficie del cono y manteniendo un régimen laminar. En el presente trabajo, se analiza numéricamente el efecto que tienen los diferentes parámetros mencionados en un ensayo reométrico sobre el comportamiento biomecánico de la sangre, esto con el fin de optimizar la geometría de la superficie de contacto entre la sangre y el cono para análisis de muestras, y la simulación “ex vivo” de condiciones reométricas capaces de modificar las respuestas de células vasculares, donde se puede ver que en general a menores espaciados y ángulos se favorece un perfil más uniforme de esfuerzos cortantes, permitiendo así un amplio rango de velocidades para el estudio.