КАРТОЧКА
ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер 24-21-00403
НазваниеЭкспериментальное изучение течения крови в микрожидкостных устройствах, имитирующих стенозы кровеносных сосудов
РуководительРахимов Артур Ашотович, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук, Республика Башкортостан
| Период выполнения при поддержке РНФ | 2024 г. - 2025 г. |
Конкурс№89 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».
Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах, 01-313 - Биомеханика
Ключевые словамикрожидкостное устройство, микроканал, кровь, стеноз, эритроцит, дисперсия, тромб, акустическое воздействие
Код ГРНТИ30.51.43
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект направлен на решение задач, связанных с течением биологической дисперсии - крови в микроканалах, отображающих особенности больного организма: стеноз, бифуркации с отложениями бляшек, приводящих к ухудшению кровоснабжения. Особенностью проекта, научной новизной является разработка и изготовление методом мягкой фотолитографии микрожидкостных устройств с сужением, имитирующим стеноз сосуда (одиночный, тандемный, бифуркационный), в том числе с различной площадью перекрытия канала, изучение воздействия акустического поля в широком диапазоне частот для изменения параметров течения, включая разрушение тромбов. Высокоточный реометр HAAKE MARS III позволит сопоставить реологические характеристики крови людей разных возрастных групп, здоровых и пациентов с ишемической болезнью сердца, с её гидродинамическими свойствами при течении в микроканалах. Актуальность работы заключается в определение изменений реологических свойств крови и определении микроструктуры потока с помощью высокоскоростной камеры при течении в микрожидкостных устройствах с различной геометрией стеноза у образцов крови пациентов, в том числе из окклюзированной инфаркт-зависимой артерии в зависимости от времени с начала заболевания, поскольку даст возможность диагностирования времени наступления инфаркта, создаст возможность разработки переносных микрофлюидных чипов. Изучение течения крови в микрожидкостных устройствах, с применением высокоскоростной съемки позволит обнаружить и понять механизмы процессов, приводящие к появлению необычных гидродинамических свойств и определить границы применимости обнаруженных эффектов.
Ожидаемые результаты
1. Разработанные и изготовленные микрожидкостные устройства, моделирующие сосуды с одиночным стенозом, тандемным и бифуркационным, в том числе с различной площадью перекрытия канала, позволят изучить микроструктуру течения, с учетом анизотропии крови, в основном состоящей из эритроцитов. Планируется определить гидродинамические условия, при которых образуются тромбы после сердечно-коронарного синдрома.
2. Изготовленные микрожидкостные устройства с акустическим излучателем позволят определить частоты при которых разваливается тромб, изучить влияние на тромболизис импульсного разряжения для активации пузырьков в тромбах.
3. Нахождение различий в реологических свойствах крови людей разного возраста, а также в зависимости от времени поступления с начала наступления острого коронарного синдрома (6, 12, 24 часа), изучение особенностей течения в разных каналах с сужением позволит улучшить эффективный подбор дезагрегантов и разработать стратегию эндоваскулярной реваскуляризации у пациентов,
4. Выявление особенностей методики изготовления микроканалов с сужением создаст возможность разработки переносных микрофлюидных чипов, позволяющих определить состояние крови в поступившей временной стадии.
Планируется публикация 4 статей в журналах, индексируемых в Scopus или WoS.
Ожидаемые результаты соответствуют мировому уровню исследований и значительно расширят представления об особенностях течения в микроканалах со стенозом, что позволит заложить основу для разработки новой методики диагностики и лечения сосудистых заболеваний.
Планируемые к выполнению в рамках проекта работы имеют высокую научную и социальную значимость. Тематика проекта согласуется с направлением из Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации «Переход к персонализированной медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровье сбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных), а уровень коллектива соответствует международному уровню. Компетенции участников проекта подтверждаются публикациями в ведущих научных журналах, опытом работы в хоздоговорах и грантах. Достижимость целей проекта обеспечена высоким профессиональным уровнем исполнителей, наличием научного задела и современного оборудования, адекватного поставленным в проекте задачам.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ