Αριθμητική προσομοίωση καταπόνησης τρισδιάστατων ικριωμάτων (3D scaffolds) διαφορετικής γεωμετρίας που χρησιμοποιούνται για την πώρωση καταγμάτων

• Κύριος συγγραφέας: Κοντογιαννόπουλος, Γεώργιος Χρήστος
• Άλλοι συγγραφείς: Kontogiannopoulos, Georgios Christos
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2023
• Θέματα: Ιστομηχανική; Βιοαντιδραστήρες; Τρισδιάστατα ικριώματα; Tissue engineering; Bioreactors; 3D scaffolds

Το αντικείμενο ασχολίας της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο χώρος της Μηχανικής των Ιστών (Ιστομηχανική) και πιο συγκεκριμένα η καλλιέργεια κυττάρων με τελικό στόχο την ανάπτυξη και δημιουργία νέων οργανικών ιστών. Η τεχνολογία της Μηχανικής των ιστών χρησιμοποιείται επί των πλείστων σε θέματα βιοϊατρικής και ειδικότερα σε τραυματισμούς του δέρματος, των οστών και άλλων ζωτικών οργάνων, με σκοπό την δημιουργία των κατάλληλων ιστών και την μετέπειτα ανάπλαση ή επούλωση τραυμάτων και αδύναμων λειτουργιών των εκάστοτε τμημάτων του σώματος. Σημαντικός παράγοντας για την επιτυχή καλλιέργεια κυττάρων είναι οι Βιοαντιδραστήρες, οι οποίοι είναι βασικό εργαλείο για την κατάλληλη έναρξη, διατήρηση, καθοδήγηση και έλεγχο της κυτταρικής διασποράς και δημιουργίας ιστών σε τρισδιάστατο και σταθερό περιβάλλον, που θα δύναται να χρησιμοποιηθούν για τους ιατρικούς σκοπούς για τους οποίους προβλέπονται. Μέρη αυτών των σημαντικών εργαλείων, των Βιοαντιδραστήρων, είναι τα τρισδιάστατα ικριώματα (3D scaffolds), όπου η χρήση τους είναι διαδεδομένη για την απαραίτητη στήριξη και διαμόρφωση της μορφολογίας που χρειάζεται να υπάρχει κατά την διαδικασία δημιουργίας των ιστών και για την τελική ανάπλαση κάποιου τραύματος. Για να επιτευχθεί κάτι τέτοιο, θα πρέπει να επιλεχθεί κατάλληλα το υλικό κατασκευής τους, τα γεωμετρικά τους χαρακτηριστικά και η δομή τους, καθώς όλοι αυτοί οι παράγοντες είναι κομβικοί για τις τάσεις και παραμορφώσεις που θα προκληθούν κατά την ροή αίματος, άρα και για την κυτταρική καλλιέργεια και ανάπτυξη ιστών. Οι ιδιότητες και η αλλαγή της γεωμετρίας και της δομής των τρισδιάστατων ικριωμάτων, προκαλούν σημαντική επιρροή στις τάσεις και τις παραμορφώσεις που δέχονται σε κάθε τοπικό σημείο τους από την ροή αίματος και από τις δυνάμεις που δέχονται από το σώμα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να επηρεάζεται επίσης η διαδικασία της καλλιέργειας και το περιβάλλον δημιουργίας των ιστών. Αυτές οι διαφορές που θα προκύψουν στα αποτελέσματα των τάσεων και των παραμορφώσεων με τις αλλαγές της γεωμετρίας των Ικριωμάτων, θα εξεταστούν εκτενέστερα σε αυτήν την εργασία, χρησιμοποιώντας και την βοήθεια μοντέλων πεπερασμένων στοιχείων.