Dynamic vascular flow simulation
| datacite.contributor.RelatedPerson | Μουστάκας Κωνσταντίνος | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Κωλέτσης Ευστράτιος | |
| datacite.contributor.Supervisor | Μαυρίλας Δημοσθένης | |
| datacite.rights | http://purl.org/coar/access_right/c_f1cf | el |
| dc.contributor.author | Σαρακίνης, Ανδρέας | |
| dc.contributor.other | Sarakinis, Andreas | |
| dc.date.accessioned | 2021-07-23T06:32:38Z | |
| dc.date.available | 2021-07-23T06:32:38Z | |
| dc.date.copyright | 2020-07-20 | |
| dc.degree | masterThesis | el |
| dc.description.abstract | Artificial blood vessels composed of viable tissue represent the ideal vascular graft. The limited availability of healthy autologous vessels for bypass grafting procedures has led to the fabrication of prosthetic vascular conduits. Compliance, resistance to infections as well as the ability to remodel and secrete normal blood vessels products are theoretical advantages of such grafts. The electrospinning technique is a flexible and evolving technology for the production of nanofibers. The excellent features of the nanostructured membranes, including large surface area, high porosity, flexibility and adjustable porosity size distribution, makes them suitable candidates for a wide range of applications, including biomedical and tissue engineering applications, such as the production of artificial vessels. The diameter and morphology of the nanofibers can be modified accordingly with their implementation. Uniaxially aligned nanofiber scaffolds can promote cell migration along a specific direction, as fiber alignment can have great effect on cellular adhesion, proliferation, and morphology. The ability to improve their morphology and mechanical properties allows us to change their shape and form small caliber cylindrical vessels. In this thesis, we present a method for the controlled deposition and alignment of polyvinyl alcohol (PVA) and polycaprolactone (PCL) nanofibers with the electrospinning process, using a cylindrical rotating drum collector. The layer by layer technique was used for producing scaffolds by both PVA and PCL. Then, the scaffolds were morphologically characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), as well as their mechanical properties and contact angle (wettability measurement) were checked. In addition, the vessel was then inserted into a heart circulatory system and a simulation was made, measuring its diameter and pressure for different flow rates. Finally, a virtual vessel was designed at the computer to validate the results from the laboratory’s experiments with the help of finite element analysis. | el |
| dc.description.translatedabstract | Τα τεχνητά αιμοφόρα αγγεία, που αποτελούνται από βιώσιμο ιστό αντιπροσωπεύουν το ιδανικό αγγειακό μόσχευμα. Η περιορισμένη διαθεσιμότητα υγιών αυτόλογων μοσχευμάτων για διαδικασίες bypass οδήγησε στην κατασκευή τεχνητών προσθετικών αγγείων. Η ενδοτικότητα, η αντίσταση στις λοιμώξεις καθώς και η ικανότητα αναδιαμόρφωσης και έκκρισης φυσιολογικών προϊόντων αιμοφόρων αγγείων είναι θεωρητικά πλεονεκτήματα τέτοιων μοσχευμάτων. Η τεχνική της ηλεκτροϊνοποίησης είναι μια ευέλικτη και αναπτυσσόμενη τεχνολογία για την παραγωγή νανοϊνωδών υλικών. Τα εξαιρετικά χαρακτηριστικά των νανοδομημένων μεμβρανών, συμπεριλαμβανόμενης της μεγάλης επιφάνειας, του υψηλού πορώδους, της ευκαμψίας και της ρυθμιζόμενης κατανομής του μεγέθους των πόρων, τις καθιστούν κατάλληλες υποψήφιες για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων εφαρμογών βιοϊατρικής και ιστομηχανικής. Η διάμετρος και η μορφολογία των νανοϊνών μπορούν να τροποποιηθούν ανάλογα με την εφαρμογή, που τις χρησιμοποιούμε. Τα ευθυγραμμισμένα ικριώματα νανοϊνών μπορούν να προωθήσουν τη καλλιέργεια και τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Η ικανότητα βελτίωσης της μορφολογίας και των μηχανικών ιδιοτήτων μας επιτρέπει να αλλάξουμε το σχήμα τους και να σχηματίσουμε αγγεία μικρής κλίμακας. Σε αυτή τη διατριβή, παρουσιάζουμε μια μέθοδο για την ελεγχόμενη εναπόθεση και ευθυγράμμιση των νανοϊνών πολυβινυλικής αλκοόλης (PVA) και πολυκαπρολακτόνης (PCL) με τη διαδικασία της ηλεκτροϊνοποίησης, χρησιμοποιώντας έναν κυλινδρικό περιστροφικό τύμπανο ως συλλέκτη. Η τεχνική layer by layer χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή ικριωμάτων, που έχουν στρώσεις τόσο PVA και όσο PCL. Στη συνέχεια, έγινε χαρακτηρισμός της μορφολογίας των ικριωμάτων μέσω Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας Σάρωσης (SEM), καθώς και έλεγχος των μηχανικών ιδιοτήτων και της γωνίας διαβροχής (μέτρηση του βαθμού υδροφιλικότητας). Επίσης, το αγγείο, που δημιουργήσαμε, εισήχθη σε σύστημα προσομοίωσης της καρδιακής κυκλοφορίας και μετρήθηκαν οι πιέσεις και η μεταβολή στη διάμετρο του αγγείου για διαφορετικές τιμές της ροής στη διάταξη. Τέλος, σχεδιάστηκε ένα εικονικό αγγείο στον υπολογιστή για επικύρωση των αποτελεσμάτων στα πειράματα του εργαστηρίου με τη βοήθεια ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων. | el |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10889/15080 | |
| dc.language.iso | en | el |
| dc.subject | Vessels | el |
| dc.subject | Electrospinning | el |
| dc.subject | Flow simulation | el |
| dc.subject | Biomaterials | el |
| dc.subject | Finite elements | el |
| dc.subject.alternative | Τεχνητά αιμοφόρα αγγεία | el |
| dc.title | Dynamic vascular flow simulation | el |
| dc.title.alternative | Δυναμική προσομοίωση αγγειακής ροής | el |
| oaire.licenseCondition | null | el |