一种可视的,廉价的,无线的毛细管类风湿计,用于表征全细胞生物

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物材料工程 生物材料工程
• 类风病学 类风病学 类风病学

背景情况:

• 商用类风湿计是昂贵的,缺乏设计灵活性.
• 在现场可视化对于理解复杂的流体行为至关重要.
• 现有的方法需要专门的设施和复杂的设置.

研究的目的:

• 开发一种低成本,无线,多功能的风力计,用于现场微观结构分析.
• 为了验证新型风力计与复杂流体的性能.
• 描述全细胞生物墨的质性质和微观结构演变.

主要方法:

• 开发了一种低成本 (300美元) 的视觉,廉价和无线风力计 (VIEWR),使用3D打印和现成组件.
• 使用复杂流体的稳定状态和短暂流量测试验证VIEWR测量的验证.
• 粒子图像速度计的应用用于微观结构的流量概况分析.
• 使用VIEWR对全细胞生物墨的表征和聚合形态的可视化.
• 使用数字光处理用于扩展粘度测量的超标延伸流体几何结构的构建.

主要成果:

• VIEWR成功捕获了复杂的流动行为,并与商业系统进行了验证.
• 可视化了微观结构的流量配置和收益率平面演变.
• 生物油墨中聚合形态的时空演变被捕获,揭示了复杂的产量压力和粘弹性反应.
• 在不同变形速率下测量了延伸粘度,并可视化了聚合物对齐和拉伸.
• 聚合物的堵塞和粘弹性变形被确定为延伸粘度的贡献者.

结论:

• VIEWR提供了一个低成本,灵活和可访问的平台,用于在现场可视化的风湿学测量.
• 该设备能够详细描述复杂的流体,特别是全细胞生物墨水.
• 了解流动下的聚合行为对于预测生物墨水性能至关重要.