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J-GLOBAL ID：201802216422691508   整理番号：18A2103873

流れ潅流下で培養された組織工学足場におけるせん断応力分布を近似するために一般的に使用される2つの境界条件の数値精度比較【JST・京大機械翻訳】

Numerical accuracy comparison of two boundary conditions commonly used to approximate shear stress distributions in tissue engineering scaffolds cultured under flow perfusion

著者 (4件)： Kadri Olufemi E. (Otto H. York Department of Chemical and Materials Engineering, New Jersey Institute of Technology, Newark, NJ, 07102, USA) ,  Williams Cortes III (Stephenson School of Biomedical Engineering, The University of Oklahoma Norman, OK, 73019, USA) ,  Sikavitsas Vassilios (Stephenson School of Biomedical Engineering, The University of Oklahoma Norman, OK, 73019, USA) ,  Voronov Roman S. (Otto H. York Department of Chemical and Materials Engineering, New Jersey Institute of Technology, Newark, NJ, 07102, USA)
資料名： International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering  (International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering)
巻： 34  号： 11  ページ： e3132  発行年： 2018年 
JST資料番号： D0120C  ISSN： 2040-7939  CODEN： CANMER  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 導入:流動誘導せん断応力は,3D多孔質足場に播種された前骨芽細胞における刺激因子であることが見出され,連続流灌流下で培養された。しかし,足場の複雑な内部構造のために,局所せん断力の全足場計算は計算的に集中的である。代わりに,足場のより小さい部分を抽出することによって得られる代表的体積要素(RVEs)は,数値精度標準なしに文献で一般的に使用されている。目的:本研究の目的は,全足場シミュレーションがRVEsを可能にするために使用される2つのタイプの境界条件,すなわち「壁境界条件」(WBC)および「周期的境界条件」(PBC)によって近似されるかどうかを調べることである。【方法】最後に,格子Boltzmann法流体力学シミュレーションを用いて,高分解能マイクロコンピュータ断層撮影画像から得た3D足場再構成における表面せん断応力をモデル化した。結果:RVEsは足場孔サイズ(文献で見出された唯一の精度指針である)の6倍よりも十分に大きいにもかかわらず,両タイプの境界条件によって応力は依然として有意に過小予測された:足場の気孔率に依存して20%から80%の平均誤差。さらに,誤差はより高い空隙率で成長することが分かった。これは流れ場を支配する小さな細孔によるもので,足場の気孔率が小さい場合には非現実的な境界条件の影響を否定する。最終的に,PBCは常にWBCより正確で計算的に効率的であることが分かった。したがって,それはRVEの推奨型である。Copyright 2018 Wiley Publishing Japan K.K. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 計算機トモグラフィー ,  細孔 ,  モデリング ,  *生体組織工学 ,  *剪断応力 ,  *境界条件 ,  シミュレーション ,  予測 ,  再構成 ,  空隙率 ,  多孔質体 ,  三次元 ,  *潅流 ,  連続流 ,  多孔性
準シソーラス用語： 前骨芽細胞 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： 計算流体力学 ,  格子Boltzmann法 ,  周期的境界条件 ,  代表的体積要素 ,  表面せん断応力 ,  組織工学 ,  壁境界条件

分類 (2件)： 医用素材  (GA05040H) ,  細胞・組織培養法  (EA03040R)

タイトルに関連する用語 (9件)： 流れ ,  潅流 ,  培養 ,  組織工学足場 ,  せん断応力 ,  分布 ,  近似 ,  境界条件 ,  数値