仿淋巴瓣膜单向微阀设计与制作

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dudu123abc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
肿瘤细胞的远端转移与扩散是造成癌症高死亡率的主要原因,淋巴管是肿瘤细胞实现远端转移的主要路径,同时对癌症术后预后效果有重要影响。淋巴系统中大量的瓣膜结构发挥着控制淋巴液流动方向与速度的作用,进而对肿瘤淋巴转移进程产生影响。但现有的肿瘤淋巴转移微器件,多以培养淋巴内皮细胞方式实现淋巴管微环境模拟,忽略了可开闭瓣膜结构对淋巴液流场的影响。本文依据淋巴液单向流动机理对淋巴瓣膜结构进行应力分析,设计制作了含有仿淋巴瓣膜单向阀结构的微器件。(1)建立了仿淋巴瓣膜结构薄膜壳体分析模型,基于模型完成了瓣膜结构设计。瓣膜是保证淋巴液单向流动的主要结构,淋巴液出现逆流趋势时,瓣膜在跨膜压差作用下关闭。对瓣膜进行挠度分析,结合其薄壁特征建立仿淋巴瓣膜结构薄壳分析模型,结果表明瓣膜变形与压力正相关,与其弹性、厚度负相关。依据人体淋巴瓣膜几何形态,基于薄壳分析模型对仿淋巴瓣膜结构进行设计,经有限元仿真最终得到仿淋巴瓣膜结构尺寸为150μm×50μm×20μm(长×高×厚),弹性变形约为9.1×10-5,与人体相近。(2)设计制作了面向肿瘤淋巴转移研究的微器件。微器件结构包括培养液灌注通道、细胞灌注通道、仿淋巴管微通道与细胞培养池。利用有限元仿真验证微器件内可形成稳定的低速流场和趋化因子浓度梯度。测试PDMS与ecoflex00-30按不同体积比混合时聚合物材料的弹性模量,两者按2:1体积比混合时弹性模量约为643.6k Pa,与人体淋巴管数值接近,可用于仿淋巴微器件制作。使用软刻蚀工艺制作微器件,改善SU-8模具制作工艺,提高了瓣膜结构处模具成型质量。研究了表面处理参数对材料亲疏水性及键合强度的影响,使用35W、1min参数氧等离子体处理时,材料亲水性较好且键合强度大于材料自身强度。将结构基片与空白盖片键合得到完整的微器件。(3)基于微器件完成了流体实验与细胞实验。给微器件施加不同方向、大小的压力,以聚苯乙烯微球溶液为介质,完成了仿淋巴瓣膜结构单向截流性能测试与微器件内流速稳定性测试。结果表明仿淋巴瓣膜结构的开启压力约为5Pa,正反向流量之比为227.56,单向截流性能良好;微器件细胞培养池内的流速稳定在0.48μm/s,可实现稳定低速的流场环境。在微器件内进行墨水扩散实验,验证了微器件内可形成良好稳定的趋化因子浓度梯度。基于微器件进行细胞培养,连续72h培养后观察发现细胞生长情况良好,由圆球形变为梭形,出现明显极化现象,表明微器件材料无毒无害;同时观察到部分细胞出现伪足、分布密度改变等现象,表明细胞出现迁移趋势。
其他文献
以人教版地理教材八年级上册第四章第一节“交通运输”为例,展示了基于创新问题情境的教学设计。得出用网络红人创设地理问题情境的一般方法,即:选择人物,深挖人物信息;研读课标,找准教学目的;相互关联,搭建教学情境;统筹全文,进行教学设计。为情境教学提供了新思路和可操作性的策略。
苏州桑田岛地铁上盖超限高层采用全框支剪力墙结构体系。简要介绍其结构特点及设计要点,并根据其超限情况,确定了结构性能设计目标及超限设计措施。详细介绍了全框支剪力墙结构体系控制指标及大底盘多塔、楼板温度应力、桩基、框支框架、转换剪力墙等关键性部位及构件的设计过程和控制性要点。分析结果表明,需要通过合理的性能化设计达到“强基础、弱上部”、“强转换、弱上部”的性能目标;箱式转换较梁式转换更适用于转换层数较
文章针对回归自然理念下的当代室内设计形势展开探讨:首先,介绍了回归自然的定义及概念;其次,分析了人的自然属性与社会属性这对矛盾关系,指出什么是“回归自然”以及为什么要“回归自然”;再次,介绍了中、西方室内发展进程中运用“自然”的经典案例,引出怎样“回归自然”的思考;最后,结合中西方设计手法,从材质、色彩、空间、具象和抽象元素等方面讨论了我国当代室内环境设计中回归自然的具体策略方法。
<正>本文以初中阶段的德育教育工作为研究对象,分析课程教学中与信息技术教学的融合方法。在简要介绍信息技术与德育教育两门功课融合必要性的前提下,分别从思想认识、探索精神、法制意识、沟通效果这四个方面,陈述课程融合方法,通过课程实践引证,为教务研究提供参考。信息技术是当前社会的重要资讯通信形式,即便教育工作中,也是学生社会性成长的关键技能。在德育教育中,要
期刊
根据建筑功能特点、使用要求及已施工地下室情况,进行结构抗侧力体系和楼盖体系的方案比选、结构角部平面方案比选及筒体角部设置钢骨的讨论。多模型多工况模拟上部钢结构与地下已施工混凝土结构过渡层选取分析,对二层楼板开洞采取相应加强措施。
传统的调车防护系统通过设立专门的控制设备来实现调车防护功能,投资大且系统复杂。针对神朔铁路,为了避免新增设备重复投资,文章利用其既有通信信号系统技术装备,研制出一套基于无线信号控制系统(radio based signalling control system, RBSC)的调车防护系统。该系统采用RBSC与列车运行监控装置LKJ之间直接通信的方式来实现调车防护功能,RBSC根据联锁设备发送的站场
德育,是贯穿整个教育始终的关键内容,是教育工作的灵魂所在。而传统的德育教育方式已经无法适应时代发展与学生需求。为此,就必须以观念革新为核心,重视对思想教育理念及策略的创新,推动德育教育信息化建设进程。在初中德育教育实践中,借力信息技术,开发网络德育资源,建立德育专题网站,同时利用微信、微博、QQ等交互平台,拓宽家校合作渠道,增进师生情感交流,进而实现高效的德育教育。
随着LKJ设备运行监测管理系统(LKJ monitoring and management device,LMD)在铁路系统的推广应用,其在定位授时的可靠性、车-地数据传输的健壮性、系统功能的可扩展性等方面的局限性日益显现。文章有针对性地提出新一代LMD车载设备的设计方案,其通过北斗三代卫星导航技术及多位置源融合技术,实现弱卫星信号或遮蔽场景下列车的可靠定位,并采用多时钟源复核技术来避免授时偶发错