Prediction of Cell Growth Over a Circular Strand of a Scaffold Using the Lattice Boltzmann Method
Notice bibliographique
Résumé
The role of a bioreactor during the in vitro tissue culture process is important as the cell growth can be significantly enhanced by providing adequate nutrient supply and favorable mechanical stimuli, i.e. shear stress to the cells. Within a certain range, flow-induced shear stress has a positive impact on the cell growth. In the past, bioreactors and scaffold structures were designed based on empirical evidence, e.g. the flow rate inside the bioreactor was selected based on a trial and error method. More recently, mathematical and computational modeling of such complex process has been able to provide insight into the culture process and predict the overall cell and tissue growth. Although a number of computational studies which provide such cell and tissue growth information can be found in the literature, a comprehensive simulation to predict the overall tissue growth based on the supply of multiple nutrients and shear stress level acting on the cells is not yet available. In this study a simultaneous fluid flow and mass transfer analysis has been performed using the lattice Boltzmann method. A cell growth equation which considers the transport of multiple nutrients as well as the shear stress induced on the cells to predict the cell growth rate has been implemented. The overall model integrates the momentum, convection-diffusion and cell growth equations in a coupled fashion to predict the cell growth on a single strand of a scaffold placed inside a perfusion bioreactor. It is found that the maximum shear stress on the strand surface occurs near the strand shoulder. The nutrient supply and cell growth rate at the front of the cylinder is about ten times higher than at the rear of the cylinder. The cell growth rate obtained in the present study compares well with the results of other models documented in the literature.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».