Mehrphasiges Blutersatzfluid zur Quantifizierung komplexer Blutströmungen für Particle Image Velocimetry Messungen

Autor: Christina Maria Winkler

ISBN: 978-3-95900-942-3

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2024

Herausgeber der Reihe: Birgit Glasmacher

Band-Nr.: IMP 01/2024

Umfang: 139 Seiten, 56 Abbildungen

Schlagworte: Hämdodynamik, Elektrospraying, Mikrofluidtechnik, Hydrogele

Kurzfassung: In dieser Arbeit werden mehrphasige Blutersatzfluide entwickelt, die für die Quantifizierung von Blutströmungen mittels Particle Image Velocimetry (PIV) eingesetzt werden können. Die Herausforderung liegt in der Nachbildung der elastischen 7 μm großen Erythrozyten. Diese werden durch das natürliche Hydrogel Agarose und dem Photopolymer NOA60 ersetzt. Insgesamt können drei verschiedene Blutersatzfluide erfolgreich hergestellt werden, darunter künstliches Plasma aus einer Glycerin-Wasser Mischung, versetzt mit sphärischen und scheibenförmigen Agarose-Erythrozyten sowie mit scheibenförmigen NOA60-Erythrozyten. Die bis zu 29 μm großen Erythrozyten (engl. Beads) werden mit den Verfahren des Elektrosprayings und der Mikrofluidik synthetisiert. Zusätzlich werden 9 μm große PIV Seeding-Partikel in die Beads integriert, um sie während der PIV Messungen sichtbar zu machen. Die hergestellten Beads werden mittels Schwimm-/ Sink-Verfahren in die Glycerin-Wasser-Mischung überführt und weisen keinen Ölfilm auf, der die PIV Messungen ggf. negativ beeinträchtigen könnte. Die entwickelten Blutersatzfluide können mit den Agarosebeads für 24 Tage und mit den NOA60-Beads für mehrere Monate für PIV-Messungen verwendet werden.