Principales contribuyentes a la formación de la capa libre de células: una investigación experimental del hematocrito...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biomédica
• Microfluidos
• Reología de la sangre

Sus antecedentes:

• La capa libre de células (CFL) es crucial para la función microcirculatoria, afectando el flujo sanguíneo y el transporte de oxígeno.
• El hematocrito influye en el grosor de las CFL, pero el papel de los parámetros relacionados con el cizallamiento se debate debido a investigaciones contradictorias.
• La comprensión de la dinámica CFL es clave para comprender la salud y la enfermedad microvascular.

Objetivo del estudio:

• Cuantificar sistemáticamente el grosor óptico de las LFC en microcanales en condiciones variables.
• Investigar la influencia de los gradientes de velocidad de cizallamiento (γ̇) en el grosor de las lámparas fluorescentes compactas, más allá de la velocidad de cizallamiento total.
• Explorar el impacto de los medios de suspensión (PBS y plasma) en la formación de CFL.

Principales métodos:

• Los experimentos se llevaron a cabo en microcanales circulares de vidrio (diámetro de 25 a 50 μm).
• Los niveles de hematocrito varían entre el 5 y el 20%, los caudales y los medios de suspensión.
• Se utilizaron imágenes microfluídicas de alta resolución y velocimetría de imágenes de micropartículas (μPIV) para medir los campos de velocidad y calcular γ̇.

Principales resultados:

• Los gradientes de velocidad de cizallamiento (γ̇) mostraron correlaciones más fuertes con el grosor de la CFL que la velocidad de cizallamiento a granel.
• En la solución salina con amortiguador de fosfato (PBS), el mayor γ̇ redujo el grosor de las CFL debido a la dispersión inducida por cizallamiento.
• En el plasma, el aumento de γ̇ aumentó el grosor de la CFL promoviendo la desagregación de los glóbulos rojos y restaurando la elevación hidrodinámica.

Conclusiones:

• El grosor de las LFC está significativamente influenciado por los gradientes locales de velocidad de corte y las propiedades del medio de suspensión.
• Las discrepancias en estudios anteriores se pueden conciliar considerando la agregación de glóbulos rojos y las variaciones de cizallamiento local.
• El gradiente de velocidad de corte (γ̇) es un parámetro valioso para comprender la redistribución de glóbulos rojos mediada por flujo en la microcirculación.