Mehrphasiges Blutersatzfluid zur Quantifizierung komplexer Blutströmungen für Particle Image Velocimetry Messungen

Zusammenfassung

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.