Baaijens Frank
Γλώσσα
Αγγλική
Ημερομηνία
30/06/2011
Διάρκεια
32:57
Εκδήλωση
7th GRACM International Congress on Computational Mechanics
Χώρος
Εθνικό Κέντρο Έρευνας Φυσικών Επιστημών "ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ"
Διοργάνωση
Ελληνική Εταιρεία Υπολογιστικής Μηχανικής (ΕΛ.ΕΤ.Υ.Μ)
Κατηγορία
Φυσικές επιστήμες
Ετικέτες
μηχανική ιστών, καρδιάκή βαλβίδα
Οι τεχνητά κατασκευασμένες βαλβίδες καρδιάς από ιστούς, φαίνονται πολλά υποσχόμενες ως αυτόλογα υποκατάστατα βαλβίδων που μπορεί να έχουν την ικανότητα να αναπτύσσονται και να αναδιαμορφώνονται. Από μηχανική άποψη, η in vivo λειτουργικότητα και αντοχή της καρδιακής βαλβίδας βασίζεται στη δύναμη και τις ανισότροπες ιδιότητες των φύλλων των βαλβίδων. Σε μια ώριμη καρδιακή βαλβίδα, παρατηρείται μία ευδιάκριτη ανισότροπη αρχιτεκτονική κολλαγόνου, η οποία δίνει ευελιξία στα φύλλα των βαλβίδων κατά την ακτινική κατεύθυνση και δημιουργεί την απαιτούμενη δύναμη στην περιφερειακή κατεύθυνση. Μία από τις προκλήσεις στη μηχανική ιστών καρδιακής βαλβίδας είναι το να μιμηθούν αυτή την ανισότροπη δομή του κολλαγόνου, όσον αφορά την ποσότητα κολλαγόνου, τον προσανατολισμό του και τα εγγενή χαρακτηριστικά των ινών του. Μηχανική προσομοίωση έχει δείξει ότι επηρεάζει τη σύνθεση, συσσώρευση και οργάνωση κολλαγόνου. Σε μια σειρά πειραμάτων μελετάται η επίδραση της μηχανικής φόρτωσης στη σύνθεση και τον προσανατολισμό, καθώς και στις δομικές ιδιότητες του κολλαγόνου (1), (2), (3), (4), (5). Αυτό έχει οδηγήσει σε ένα νέο παράδειγμα βιοαντιδραστήρα που παράγει καρδιακές βαλβίδες με επαρκή δύναμη για εμφύτευση στη θέση αορτής (6). Προκλινικά πειράματα σε πρόβατα, χρησιμοποιώντας μία ελάχιστη επεμβατική μέθοδο, αποδίδουν ελπιδοφόρα αποτελέσματα.
Ωστόσο, ο ακριβής μηχανισμός προσανατολισμού του κολλαγόνου, καθώς και η ανάπτυξη συσταλτικών δυνάμεων, όταν υπόκεινται σε στατικά και δυναμικά φορτία δεν είναι πλήρως κατανοητοί. Για την περαιτέρω κατανόηση, πρέπει να εφαρμοστεί ένα μηχανισμός μικροϊστών που μπορεί να απεικονιστεί χρησιμοποιώντας ομοεστιακή πολλαπλών φωτονίων μικροσκοπία. Επιπλέον, έχουν αναπτυχθεί υπολογιστικά μοντέλα για την ανάλυση της ανάπτυξης κυτταροσκελετικού προσανατολισμού και δυνάμεις κυτταρικής έλξης σε τρισδιάστατους ιστούς. Πραγματοποιούνται συγκρίσεις με πειραματικά αποτελέσματα.
Ο Frank Baaijens είναι Καθηγητής Μηχανικής Ιστών και Βιομηχανικής Μαλακών Ιστών. Έλαβε το διδακτορικό του από το Eindhoven University of Technology το 1987 με επόπτη τον Καθηγητή J.D. Janssen. To 1985 εντάχθηκε στα ερευνητικά εργαστήρια της Philips στο Eindhoven, για να εργαστεί πάνω στην Μηχανική Υπολογιστών. Από το 1990 ήταν λέκτορας στο Polymer Group of the division of Computational and Experimental Mechanics του Eindhoven University of Technology, στον τομέα του Computational Rheology. Τον Ιούλιο του 1995 διορίστηκε ως Καθηγητής στο Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Τον Οκτώβριο του 2002 ορίστηκε Καθηγητής στο Τμήμα Βιοϊατρικής Τεχνολογίας (μέρος της Βιομηχανικής και της Μηχανικής Ιστών) και σήμερα είναι Επιστημονικός Διευθυντής του εθνικού ερευνητικού προγράμματος για τα Βιοϊατρικά Υλικά (BioMedical Materials-BMM). Η τρέχουσα έρευνά του επικεντρώνεται στη βιομηχανική μαλακού ιστού και την μηχανική ιστών.
2. R. A. Boerboom et al., Ann Biomed Eng 36, 244 (2008).
3. A. Balguid et al., Tissue Eng 13, 1501 (2007).
4. A. Balguid et al., Circulation 119, 290 (2009).
5. F. Baaijens et al., J Biomech 43, 166 (2010).
6. A. Mol et al., Circulation 114, I152 (2006).
7. D. Schmidt et al., J Am Coll Cardiol 56, 510 (2010).