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Auteur Elvassore, Nicola
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Affiner la rechercheComputational modeling of cell growth heterogeneity in a perfused 3D scaffold / Flaibani, Marina in Industrial & engineering chemistry research, Vol. 49 N° 2 (Janvier 2010)
in Industrial & engineering chemistry research > Vol. 49 N° 2 (Janvier 2010) . - pp 859–869
Titre : Computational modeling of cell growth heterogeneity in a perfused 3D scaffold Type de document : texte imprimé Auteurs : Flaibani, Marina, Auteur ; Magrofuoco, Enrico, Auteur ; Elvassore, Nicola, Auteur Année de publication : 2010 Article en page(s) : pp 859–869 Note générale : Chimie industrielle Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Cell heterogeneity Spatiotemporal evolution Computational model. Résumé : Our goal was to develop a computational model describing the spatiotemporal evolution of cell heterogeneity within a three-dimensional porous scaffold during cell growth in a perfusion bioreactor. The scaffold was assumed formed by an ensemble of independent parallel cylindrical channels with a defined diameter distribution. The total flow rate partitioning in each channel depends on the effective diameter, which is reduced by the cell growth on the channel wall. The mass balance for one metabolite and the cell volume balance were solved. For each channel diameter, the model simulation provide the spatiotemporal evolution of velocity, shear stress, metabolite concentration, and cell volume growth. In particular, all of these outcomes can be analyzed as a function of channel diameter providing an evaluation of cell property heterogeneity. The model describes that the cell growth can be substantially different in each channel diameter. For instance, in the small diameter channel, cell growth is limited by metabolite mass transport, whereas in the larger diameter channel, shear stress inhibits cell growth. This mathematical model could be an important tool for a priori estimation of the time variation of the cell volume fraction and its degree of heterogeneity as a function of operational parameters and scaffold pore size distribution. DEWEY : 660 ISSN : 0888-5885 En ligne : http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ie900418g [article] Computational modeling of cell growth heterogeneity in a perfused 3D scaffold [texte imprimé] / Flaibani, Marina, Auteur ; Magrofuoco, Enrico, Auteur ; Elvassore, Nicola, Auteur . - 2010 . - pp 859–869.
Chimie industrielle
Langues : Anglais (eng)
in Industrial & engineering chemistry research > Vol. 49 N° 2 (Janvier 2010) . - pp 859–869
Mots-clés : Cell heterogeneity Spatiotemporal evolution Computational model. Résumé : Our goal was to develop a computational model describing the spatiotemporal evolution of cell heterogeneity within a three-dimensional porous scaffold during cell growth in a perfusion bioreactor. The scaffold was assumed formed by an ensemble of independent parallel cylindrical channels with a defined diameter distribution. The total flow rate partitioning in each channel depends on the effective diameter, which is reduced by the cell growth on the channel wall. The mass balance for one metabolite and the cell volume balance were solved. For each channel diameter, the model simulation provide the spatiotemporal evolution of velocity, shear stress, metabolite concentration, and cell volume growth. In particular, all of these outcomes can be analyzed as a function of channel diameter providing an evaluation of cell property heterogeneity. The model describes that the cell growth can be substantially different in each channel diameter. For instance, in the small diameter channel, cell growth is limited by metabolite mass transport, whereas in the larger diameter channel, shear stress inhibits cell growth. This mathematical model could be an important tool for a priori estimation of the time variation of the cell volume fraction and its degree of heterogeneity as a function of operational parameters and scaffold pore size distribution. DEWEY : 660 ISSN : 0888-5885 En ligne : http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ie900418g
in Aiche journal > Vol. 48 N°2 (Fevrier 2002) . - 359-368 p.
Titre : Phase-Equilibria calculation by group-contribution perturbed-hard-sphere-chain equation of state Type de document : texte imprimé Auteurs : Elvassore, Nicola, Auteur ; Fermeglia, Maurizio ; Bertucco, Alberto, Auteur Article en page(s) : 359-368 p. Note générale : Génie Chimique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Chromatographie gazeuse Equation d'état Chaîne de sphère Prévision Paramètres Fluides Molécules Evaluation Contribution Superficie Energie Interaction Vapeur Pression Densité Polymère Système binaire Température Eventail Thermodynamique Index. décimale : 660 Résumé : A group-contribution (GC) method was coupled with the perturbed-hard-sphere-chain (PHSC) equation of state (EOS) to predict its characteristic parameters. This model can describe both equilibrium and volumetric properties of regular fluids and chain-like molecules. The estimation of group contributions for the characteristic volume, surface area, and interaction energy was based only on vapor-pressure and saturated liquid-density values of low-molecular-weight compounds. It was successful in estimating the EOS parameters of high-molecular-weight compounds and chain-like molecules. Some application results show its reliability but the method was not applied to all classes of compounds. Good estimation of polymer density was obtained by GC PHSC with only the knowledge of their molecular structure. For mixtures, the original model was retained; binary interaction parameters were regressed from vapor-liquid equilibria of binary systems. In most cases, only one binary interaction parameter is enough to describe binary systems in a wide range of temperatures. The same model is extended to the calculation of liquid-liquid equilibria of a system exhibiting both upper critical solution temperature (UCST) and lower critical solution temperature (LCST). In summary, the data required for calculating multicomponent phase equilibria are the molecular structure in term of functional groups and binary interaction parameter values.
Une méthode de contribution de groupe (CHROMATOGRAPHIE GAZEUSE) a été couplée à l'équation d'état de la chaîne de sphère (PHSC) dure perturbée (EOS) pour prévoir ses paramètres caractéristiques. Ce modèle peut décrire l'équilibre et les propriétés volumétriques des fluides et de la chaîne réguliers comme des molécules. L'évaluation des contributions de groupe pour le volume caractéristique, la superficie, et l'énergie d'interaction a été basée seulement sur la vapeur-pression et a saturé des valeurs de densité liquides des composés de faible poids moléculaire. Elle était réussie en estimant les paramètres d'EOS des composés et de la chaîne de poids comme des molécules. Une certaine exposition de résultats d'application son sérieux mais la méthode n'a pas été appliquée à toutes les classes des composés. La bonne évaluation de la densité de polymère a été obtenue par GC PHSC avec seulement la connaissance de leur structure moléculaire. Pour des mélanges, le modèle original a été maintenu ; des paramètres binaires d'interaction ont été régressés des équilibres de vapeur-liquide des systèmes binaires. Dans la plupart des cas, seulement un paramètre binaire d'interaction est suffisant pour décrire les systèmes binaires dans un éventail des températures. Le même modèle est prolongé au calcul des équilibres de liquide-liquide d'un système montrant la température critique de solution de haut (UCST) et la température critique inférieure de solution (LCST). En résumé, les données exigées pour des équilibres à plusieurs composants calculateurs de phase sont la structure moléculaire dans la limite des groupes fonctionnels et des valeurs de paramètre binaires d'interaction.
DEWEY : 660.627.3 ISSN : 0001-1541 RAMEAU : Calcul des équilibres physico-chimiques En ligne : www.aiche.org, www.sciencedirect.com [article] Phase-Equilibria calculation by group-contribution perturbed-hard-sphere-chain equation of state [texte imprimé] / Elvassore, Nicola, Auteur ; Fermeglia, Maurizio ; Bertucco, Alberto, Auteur . - 359-368 p.
Génie Chimique
Langues : Anglais (eng)
in Aiche journal > Vol. 48 N°2 (Fevrier 2002) . - 359-368 p.
Mots-clés : Chromatographie gazeuse Equation d'état Chaîne de sphère Prévision Paramètres Fluides Molécules Evaluation Contribution Superficie Energie Interaction Vapeur Pression Densité Polymère Système binaire Température Eventail Thermodynamique Index. décimale : 660 Résumé : A group-contribution (GC) method was coupled with the perturbed-hard-sphere-chain (PHSC) equation of state (EOS) to predict its characteristic parameters. This model can describe both equilibrium and volumetric properties of regular fluids and chain-like molecules. The estimation of group contributions for the characteristic volume, surface area, and interaction energy was based only on vapor-pressure and saturated liquid-density values of low-molecular-weight compounds. It was successful in estimating the EOS parameters of high-molecular-weight compounds and chain-like molecules. Some application results show its reliability but the method was not applied to all classes of compounds. Good estimation of polymer density was obtained by GC PHSC with only the knowledge of their molecular structure. For mixtures, the original model was retained; binary interaction parameters were regressed from vapor-liquid equilibria of binary systems. In most cases, only one binary interaction parameter is enough to describe binary systems in a wide range of temperatures. The same model is extended to the calculation of liquid-liquid equilibria of a system exhibiting both upper critical solution temperature (UCST) and lower critical solution temperature (LCST). In summary, the data required for calculating multicomponent phase equilibria are the molecular structure in term of functional groups and binary interaction parameter values.
Une méthode de contribution de groupe (CHROMATOGRAPHIE GAZEUSE) a été couplée à l'équation d'état de la chaîne de sphère (PHSC) dure perturbée (EOS) pour prévoir ses paramètres caractéristiques. Ce modèle peut décrire l'équilibre et les propriétés volumétriques des fluides et de la chaîne réguliers comme des molécules. L'évaluation des contributions de groupe pour le volume caractéristique, la superficie, et l'énergie d'interaction a été basée seulement sur la vapeur-pression et a saturé des valeurs de densité liquides des composés de faible poids moléculaire. Elle était réussie en estimant les paramètres d'EOS des composés et de la chaîne de poids comme des molécules. Une certaine exposition de résultats d'application son sérieux mais la méthode n'a pas été appliquée à toutes les classes des composés. La bonne évaluation de la densité de polymère a été obtenue par GC PHSC avec seulement la connaissance de leur structure moléculaire. Pour des mélanges, le modèle original a été maintenu ; des paramètres binaires d'interaction ont été régressés des équilibres de vapeur-liquide des systèmes binaires. Dans la plupart des cas, seulement un paramètre binaire d'interaction est suffisant pour décrire les systèmes binaires dans un éventail des températures. Le même modèle est prolongé au calcul des équilibres de liquide-liquide d'un système montrant la température critique de solution de haut (UCST) et la température critique inférieure de solution (LCST). En résumé, les données exigées pour des équilibres à plusieurs composants calculateurs de phase sont la structure moléculaire dans la limite des groupes fonctionnels et des valeurs de paramètre binaires d'interaction.
DEWEY : 660.627.3 ISSN : 0001-1541 RAMEAU : Calcul des équilibres physico-chimiques En ligne : www.aiche.org, www.sciencedirect.com
