Red blood cell aggregates and their effect on non-Newtonian blood viscosity at low hematocrit in a two-fluid low shear rate microfluidic system
Notice bibliographique
Résumé
Red blood cells (RBCs) are the most abundant cells in human blood. Remarkably RBCs deform and bridge together to form aggregates under very low shear rates. The theory and mechanics behind aggregation are, however, not yet completely understood. The main objective of this work is to quantify and characterize RBC aggregates in order to enhance the current understanding of the non-Newtonian behaviour of blood in microcirculation. Suspensions of human blood were flowed and observed in vitro in poly-di-methyl-siloxane (PDMS) microchannels to characterize RBC aggregates. These microchannels were fabricated using standard photolithography methods. Experiments were performed using a micro particle image velocimetry (μPIV) system for shear rate measurements, coupled with a high-speed camera for flow visualization. RBC aggregate sizes were quantified in controlled and measurable shear rate environments for 5, 10 and 15% hematocrit. Aggregate sizes were determined using image processing techniques, while apparent viscosity was measured using optical viscometry. For the samples suspended at 5% H, aggregate size was not strongly correlated with shear rate. For the 10% H suspensions, in contrast, lowering the shear rate below 10 s-1 resulted in a significant increase of RBC aggregate sizes. The viscosity was found to increase with decreasing shear rate and increasing hematocrit, exemplifying the established non-Newtonian shear-thinning behaviour of blood. Increase in aggregation size did not translate into a linear increase of the blood viscosity. Temperature was shown to affect blood viscosity as expected, however, no correlation for aggregate size with temperature was observed. Non-Newtonian parameters associated with power law and Carreau models were determined by fitting the experimental data and can be used towards the simple modeling of blood's non-Newtonian behaviour in microcirculation. This work establishes a relationship between RBC aggregate sizes and corresponding shear rates and one between RBC aggregate sizes and apparent blood viscosity at body and room temperatures, in a microfluidic environment for low hematocrit. Effects of hematocrit, shear rate, viscosity and temperature on RBC aggregate sizes have been quantified.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».