https://litfl.com/intraosseous-access/

Sistèm piki lar la se esansyèlman yon aparèy mikwofluidik ki swiv lwa transpò inik. Nan yon eta koule laminar ak yon nimewo Reynolds Re < 100, koule nan solisyon dwòg la domine pa fòs gluan. Dapre ekwasyon Hagen-Poiseuille ki te modifye a, se Q=πΔP(D⁴ - d⁴) / (128μL) ki bay to koule volumétrique Q a nan tib zegwi a, kote D se dyamèt enteryè a epi d se dyamèt nwayo zegwi a (si genyen), ak viskozite se dinamik. Pou yon zegwi 27G souvan itilize (dyamèt enteryè 0.21 mm) anba poussée estanda, pousantaj koule nan solisyon an akeuz se apeprè 0.15 ml / s, pandan y ap pousantaj koule nan yon sispansyon ak yon viskozite nan 50 cP gout a 0.03 ml / s. Nan pwen sa a, yon zegwi 22G (dyamèt enteryè 0.41 mm) bezwen itilize pou kenbe yon tan piki rezonab.

Efè tansyon sifas la pa ka inyore nan koule mikwo-echèl. Sifas likid koube ki fòme andedan yon sereng jenere yon presyon adisyonèl ΔP=2 cosθ/r, kote se koyefisyan tansyon sifas (72 mN/m pou koòdone dlo-lè a), θ se ang kontak, ak r se reyon enteryè tib la. Lè r=0.1 mm, presyon sa a ka rive nan 1.4 kPa, ekivalan a 10 cm kolòn dlo. Kouch idrofil (ak yon ang kontak 30-40 degre) ka diminye rezistans sa a pa 20%, men yo ka ogmante adsorption pwoteyin. Sifas ki fèk devlope biomimetik super-lis la, lè yo bloke kouch likid lubrifyan an atravè estrikti mikwo-nano, ka reyalize koule prèske san friksyon ak yon ang kontak apwoche 0 degre.

Rechèch sou dinamik koule jè pwent zegwi a endike ke apre medikaman likid la kite pwent zegwi a, li fòme twa eta koule tipik: jè kontinyèl (Nou > 100), koule ti gout (4 < Nou < 100), ak koule atomize (Nou < 4). Nimewo Weber We=ρv²d/ reprezante rapò fòs inèrsyèl ak tansyon sifas yo. Eta ki pi bon pou piki ensilin se koule ti gout ak We=20 - 40, kote dyamèt ti gout se apeprè 0.5 - 0.8 mm, ki fòme yon zòn depo ideyal nan tisi a. Simulation enfòmatik likid dinamik montre ke ang difizyon koule likid la ki te pwodwi pa pwent zegwi senk-pant lan se 8 - 12 degre, pandan ke pwent zegwi pant tradisyonèl la se 15 - 20 degre, ki endike ke nouvo konsepsyon an ka diminye ranje distribisyon medikaman likid la pa 40%.

Pwopriyete ki pa-Newtonyen san yo pandan koleksyon yo mande pou manyen espesyal. San montre yon konpòtman eklèsi taye nan yon vitès taye ki ba, ak viskozite aparan an bese soti nan 4-5 cP an repo a 3-3.5 cP nan yon pousantaj taye 100 s⁻¹. Desen an nan sistèm koleksyon san vakyòm bezwen jisteman matche: pou san ak yon ematokrit nan 45%, nan yon zegwi 21G ak -40 kPa presyon negatif, to a taye se apeprè 3000 s⁻¹. Nan pwen sa a, san an se apeprè yon likid Newtonian (ak yon viskozite 3.2 cP), ak to koule a ka rive nan 40 ml / min. Si yo itilize yon zegwi amann 25G, pousantaj chea a ogmante a 12000 s⁻¹ nan menm presyon negatif, ki ka deklanche deklanchman plakèt taye-induit.

Dwòg-entèraksyon etwat enpòtan anpil pou estabilite. Medikaman ki baze sou pwoteyin-adhere ak sifas metal apre izotèm Langmuir la. Kapasite maksimòm adsorption 316L Nerjaveèi pou ensilin se apeprè 0.8 ug/cm². Yon kouch silikon ka diminye adsorption a 0.2 ug/cm², men li ka lage ti gout lwil oliv silikon (ak yon dyamèt 0.5 - 5 μm), deklanche yon repons iminitè. Kouch ki fèk devlope kovalan lye polyethylene glycol (PEG) fòme yon bwòs molekilè 2-3 nm pa lyezon souf 醇-lò sou miray enteryè tib zegwi a, sa ki lakòz yon kapasite adsorption pwoteyin ki mwens pase 0.05 ug/cm² epi pa gen okenn sibstans ki kapab lesiv.

Kontwòl turbilans enpòtan anpil pou sèten dwòg. Medikaman gwo molekil tankou antikò monoklonal yo ka sibi chanjman konformasyon lè to a taye pi gran pase 10,000 s⁻¹. Nouvo zegwi laminè a enkòpore plak gid espiral nan lumèn nan, konvèti enèji koule a nan enèji sinetik wotasyon, kidonk kenbe to a taye anba 5,000 s⁻¹. Eksperyans bèt yo te montre ke apre trastuzumab yo te enjekte nan zegwi tradisyonèl la, aktivite obligatwa antijèn an diminye pa 8%, pandan y ap diminye pa sèlman 2% lè yo te enjekte nan zegwi a laminar. Konsepsyon sa a tou diminye fenomèn kavitasyon ak diminye jenerasyon mikwobul soti nan konvansyonèl 0.3 ml / min a 0.05 ml / min.