Biología Sintética y de Sistemas Actual
Acceso abierto

abstracto

Simulación de un generador de gradiente microfluídico utilizando Lattice Boltzmann Métodos

Simon Tanaka y Dagmar Iber

La microfluídica proporciona una tecnología potente y versátil para controlar con precisión las condiciones espaciales y temporales del cultivo de células y, por lo tanto, se puede utilizar para estudiar las respuestas celulares a los gradientes. Aquí usamos los métodos de Lattice Boltzmann (LBM) para resolver tanto la ecuación de Navier-Stokes (NSE) para el fluido como la ecuación acoplada de convección-difusión (CDE) para los compuestos que forman el gradiente basado en la difusión. El diseño de una cámara de microfluidos para gradientes basados en difusión debe evitar el flujo a través de la cámara celular. Esto se puede lograr abriendo alternativamente los canales de fuente y sumidero. El cambio rápido de válvulas microfluídicas requiere cambiar entre diferentes condiciones de contorno. Demostramos que LBM es un método poderoso para manejar geometrías complejas, condiciones de alto número de PeÌclet, discontinuidades en las condiciones de contorno y acoplamiento multifísico.