• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 3
  • Tagged with
  • 3
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
1

Μελέτη του ρόλου της πρωτεΐνης YKL-40 στη νόσο της μιτροειδούς βαλβίδας του ανθρώπου

Θανοπούλου, Ελισάβετ 11 October 2013 (has links)
Η πρωτεΐνη YKL-40 είναι μια εκκρινόμενη πρωτεΐνη, μέλος της οικογένειας των γλυκοπρωτεϊνών που ομοιάζουν με χιτινάση. Περιέχει καλά συντηρημένες περιοχές που προσδένουν χιτίνη, στερείται όμως της ενζυματικής δράσης της χιτινάσης εξαιτίας μιας σημειακής μετάλλαξης στην καταλυτική περιοχή. Από την υπάρχουσα βιβλιογραφία φαίνεται να εμπλέκεται στη διαδικασία της φλεγμονής αλλά και στη δημιουργία ίνωσης και νεοαγγειογένεσης. Στην παρούσα μελέτη, θελήσαμε να διερευνήσουμε την έκφραση της YKL-40 με την τεχνική της ανοσοιστοχημείας σε μιτροειδείς βαλβίδες του ανθρώπου με ιστοπαθολογικές αλλοιώσεις ( βλεννώδη εκφύλιση ,ινωση ,νεοαγγειογένεση ασβέστωση ) και να συσχετίσουμε την πιθανή έκφραση της πρωτεϊνης με την παρουσία και την σοβαρότητα αυτών των αλλοιώσεων καθώς και με άλλες κλινικοπαθολογοανατομικές παραμέτρους της νόσου Χρησιμοποιήθηκαν συνολικά δείγματα από 71 περιστατικά μιτροειδών βαλβίδων μονιμοποιημένα σε ουδέτερη φορμόλη 10% και εγκλεισμένα σε παραφίνη. Εκ των οποίων τα 52 ήταν παθολογικά και τα 19 ήταν φυσιολογικά. Εφαρμόσθηκε η τεχνική της ανοσοιστοχημείας και τα αντισώματα YKL-40, VEGFA, CD31, CD68 και A-SMA. Η στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων έγινε με τη χρήση του στατιστικού πακέτου SPSS 10.0 for Windows. Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι η πρωτεΐνη YKL-40 υπερεκφράζεται στις παθολογικές βαλβίδες (στα μακροφάγα, στα ενδοθηλιακά και στα διάμεσα βαλβιδικά κύτταρ ) και ότι τα υψηλά επίπεδα έκφρασης της σχετίζονται με τη σοβαρότητα των ιστοπαθολογικών αλλοιώσεων. Μόνο σε 2 από τις 19 φυσιολογικές βαλβίδες παρατηρήθηκε θετική ανοσοϊστοχημική χρώση, στις υπόλοιπες 17 ήταν αρνητική. Η ανοσοϊστοχημική χρώση της πρωτεΐνης YKL-40 στις μιτροειδείς βαλβίδες είχε στατιστικά σημαντική σχέση με την ανοσοϊστοχημική έκφραση της πρωτεΐνης A-SMA, της πρωτεΐνης VEGFA, με την παρουσία μακροφάγων και την μέση αγγειακή πυκνότητα.Τα επίπεδα έκφρασης της πρωτεΐνης YKL-40 ήταν μεγαλύτερα στις γυναίκες με νόσο μιτροειδούς βαλβίδας και σχετίζονται στατιστικά σημαντικά με την ηλικία. Με βάση τα ανωτέρω αποτελέσματα, μπορούμε να εισηγηθούμε ένα πιθανό ρόλο της πρωτεΐνης YKL-40 στην παθογένεια της νόσου της μιτροειδούς βαλβίδας , καθώς φάνηκε να εκφράζεται από διάφορους κυτταρικούς τύπους στις παθολογικές βαλβίδες σε σχέση με τις φυσιολογικές όπου δεν παρατηρήθηκε ανοσοθετικότητα του μορίου. Η έκφραση της πρωτεΐνης YKL-40 είχε θετική συσχέτιση με την έκφραση της a-SMA στα διάμεσα κύτταρα της βαλβίδας γεγονός που πιθανολογεί το ενδεχόμενο η πρωτεϊνη YKL-40 να προκαλεί ενεργοποίηση των διάμεσων βαλβιδικών κυττάρων με αποτέλεσμα την παραγωγή πρωτεϊνών εξωκυτταρίου ουσίας με τελική κατάληξη τη δημιουργία βλεννώδους εκφύλισης και ίνωσης . Επιπροσθέτως θα μπορούσαμε να υποθέσουμε λογω της θετικής συσχέτισης της έκφρασης της πρωτεΐνης YKL-40 με την έκφραση του VEGFA από τα βαλβιδικα κύτταρα και τα μακροφαγα ότι η πρωτεΐνη YKL-40 πιθανόν να επάγει την έκφραση του VEGFA από τα κύτταρα αυτά. Επιπρόσθετα, όπως η υπάρχουσα βιβλιογραφία υποστηρίζει, τόσο ξεχωριστά όσο και συνεργικά ο VEGFA και η YKL-40 είναι δυνατον να προκαλούν ενεργοποίηση, χημειοταξία και μετανάστευση ενδοθηλιακών κυττάρων εντός της γλωχίνας και σχηματισμό νέων αγγείων. Τα νέα αυτά αγγεία θα μπορούσαν να λειτουργήσουν θετικά ως προς την φλεγμονώδη διαδικασία προσκομίζοντας στις ήδη παχυσμένες βαλβίδες θρεπτικά συστατικά καθώς και μόρια και κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος. Η παρουσία των μακροφάγων στις παθολογικές βαλβίδες φαίνεται να παίζει κεντρικό ρόλο στην ανάπτυξη των φλεγμονωδών αλλοιώσεων. Η στατιστικά σημαντική σχέση των μακροφάγων με την πρωτεΐνη YKL-40, σε συνδυασμό με την υπάρχουσα βιβλιογραφία που υποστηρίζει τόσο την έκκριση της πρωτεΐνης από τα μακροφάγα, όσο και την επίδραση της σε αυτά, μας επιτρέπει να υποθέσουμε και ένα παρόμοιο μηχανισμό στη νόσο της μιτροειδούς βαλβίδας. Αν και τα αποτελεσματα της παρουσας μελέτης είναι ενδεικτικά πιθανης συμμετοχής της YKL-40 στην νόσο της μιτροειδούς βαλβίδας χρειάζονται πολύ περισσοτερες μελέτες για να αποσαφηνισθεί ο ακριβής ρόλος της πρωτεΐνης YKL-40 στη παθογενεια της συγκεκριμένης νόσου / The protein YKL-40 is a secreted protein, a member of the family of chitinase-like glycoprotein. The protein YKL-40 contains well conserved regions that bind chitin, but lacks the enzymatic chitinase activity, because of a point mutation in the catalytic region. From the existing scientific literature it seems to be involved in the immigration and macrophage activation process in the site of inflammation. It is also possible to participate in the process of neoangiogenesis and fibrosis. Scientists argue that the protein YKL-40 participates in many diseases which are characterized by development of inflammation and has been proposed to use the protein YKL-40 as an indicator of prognosis, recurrence and treatment response in serum of patients with inflammatory diseases and malignancies. In this study, as the disease of the mitral valve is characterized by development of inflammation and because of existing studies that suggest that the protein YKL-40 induces the expression of VEGF-A protein and also has angiogenetic activity itself, we wanted to investigate the possible positive immunohistochemical staining of protein YKL-40 comparing physiological and pathological histological sections of mitral valve. A total sample of 71 cases was used. The 19 of them were normal and the 52 had lesions. The material was fixed tissue samples in 10% neutral formalin and embedded in paraffin. The 36 came from autopsy material and the remaining 35 of mitral valve replacement surgery. The kind of methodology that was followed was the indirect immunohistochemical method of streptavidin-DAB. The antibodies used were against the protein YKL-40, VEGF-A, CD31 (vascular endothelium), CD68 (macrophages) and A-SMA (activated valve interstitial cells). The statistical analysis was performed using the statistical package SPSS 10.0 for Windows. The study gave the following results: The protein YKL-40 is overexpressed in the pathological valves and its levels was related to the severity of the lesions. Cytoplasmic immunopositivity was present in macrophages, endothelial cells of the outer layers of the valves and the valves’ vessels and valve interstitial cells. Only 2 of the 19 normal valves had positive immunohistochemical stain of the protein YKL-40. Sufficient number of CD68 -positive macrophage was observed in the valves which presented histopathological lesions. The number of macrophages was significantly correlated with the severity of lesions. It was demonstrated the presence of vessels in pathological valves by immunohistochemical staining against the protein CD31. The average microvessel density was correlated with the severity of histological lesions. Pathological valves observed strong immunohistochemical expression of the protein A-SMA in the cells of the matrix. The expression of protein A-SMA was correlated significantly with the severity of lesions. The VEGF-A protein was overexpressed in pathological valves and was related to the severity of histopathological lesions. The cells which had positive immunostaining for the VEGF-A protein were macrophages, endothelial cells of valve blood vessels and valve interstitial cells. Immunohistochemical staining of the protein YKL-40 in the mitral valve was statistically significant compared to the immunohistochemical expression of the protein A-SMA, the protein VEGF-A, with the presence of macrophages and average microvessel density. The expression levels of the protein YKL-40 was higher in women with mitral valve disease and significantly associated with age. According to the previous comments, we propose the possible role of the protein YKL-40 in the pathogenesis of mitral valve disease. The protein YKL-40 seems to be expressed from multiple cellular types in pathological valves. As a different, the normal valves had non immunopositivity of the molecule. The YKL-40 protein was immunohistochemical localization in cells with morphological characteristics similar to those that were stained positive for a-SMA. Therefore, there is possibility that the presence of the protein YKL-40 in the valve interstitial cells is associated with increased cellularity of diseased valves, via the possible increase of the proliferation and activation of valve interstitial cells. As a result, the produce of ECM proteins causes mucous degeneration and fibrosis. Additionally we will assume that the protein YKL-40 is likely to induce the expression of VEGF-A from valve interstitial cells and/or macrophages during the pathogenesis of mitral valve disease. As the present bibliography consider, both separately and synergistically the protein YKL-40 is able to cause activation, chemo taxis and migration of endothelial cells within the cusp and neovascularization. These new vessels could operate positively to the inflammatory process by providing the thickened valves nutrients and molecules and cells of the immune system. The presence of macrophages at the valve lesions seems to play a major role at the inflammation procedure. Both of the statistically significant colleration between macrophages and protein YKL_40 and the current bibliography that suggests the expression of the protein YKL-40 from macrophages and the effect of the protein on them, make us to hypothesize that there is a similar mechanism at the mitral valve disease to. More research is required in order to make clear the exact role of protein YKL-40 in the mitral valve disease.
2

Διάταξη ελαφρών τριβο-πολυμερών αρθρώσεων και έλεγχος αυτών με τεχνητούς πνευματικούς μύες και PLC

Μπαρμπουλέτου, Βασιλική 07 June 2013 (has links)
Η διπλωματική εργασία συνίσταται στην κατασκευή και λειτουργία μιας πειραματικής διάταξης, η οποία περιλαμβάνει δύο ρομποτικές αρθρώσεις δύο βαθμών ελευθερίας η καθεμία, οκτώ πνευματικά έμβολα τύπου μυών και ισάριθμες αναλογικές βαλβίδες πεπιεσμένου αέρα, μία οθόνη χειρισμού SCADA και έναν Προγραμματιζόμενο Λογικό Ελεγκτή (PLC) για τον έλεγχο της διάταξης. Πιο συγκεκριμένα, η πειραματική διάταξη που κατασκευάστηκε είναι ένας ρομποτικός βραχίονας. Ο βραχίονας αποτελείται συνολικά από τις δύο αρθρώσεις και δύο μεταλλικούς σωλήνες, ο ένας από τους οποίους στερεώθηκε σε πάγκο εργασίας, ενώ ο δεύτερος παρεμβάλλεται μεταξύ των αρθρώσεων. Κάθε άρθρωση έχει εσωτερικά δύο ζεύγη νηματόσχοινων, όπου καθένα προκαλεί από μία κίνηση, περιστροφική με άξονα τον σωλήνα ή περιστροφική περιορισμένη στο επίπεδο που είναι κάθετο στον σωλήνα. Η έλξη του ενός ή του άλλου σκοινιού από κάθε ζεύγος ορίζει τη φορά περιστροφής. Τα νηματόσχοινα, που εκτείνονται εσωτερικά των σωλήνων, εξέρχονται στο κάτω μέρος, όπου εφαρμόζουν σε πνευματικούς μύες, υπεύθυνους για την έλξη. Το άλλο άκρο των μυών είναι στερεωμένο στο δάπεδο, ενώ τροφοδοτούνται με πεπιεσμένο αέρα από κατάλληλες βαλβίδες ρύθμισης πίεσης. Η πίεση του αέρα που παρέχεται στους μύες κάθε στιγμή ελέγχεται μέσω του PLC. Στα πλαίσια των πειραμάτων, αναπτύχθηκαν δύο τρόποι κίνησης του βραχίονα. Στην πρώτη περίπτωση, ο χειριστής έχει τη δυνατότητα να ελέγχει καθεμιά από τις τέσσερις δυνατές κινήσεις ξεχωριστά, μέσω κατάλληλα διαμορφωμένης οθόνης χειρισμού SCADA. Στη δεύτερη περίπτωση, έχει προγραμματιστεί μια προκαθορισμένη κίνηση επίδειξης, που ξεκινά και τερματίζει με εντολή του χρήστη, αλλά δεν μπορεί να επέμβει κατά τη διάρκεια εκτέλεσής της. / -
3

Μελέτη αντλητικών φαινομένων σε ιατροβιολογικές εφαρμογές, μέσω αλληλεπίδρασης ροής ρευστού και κίνησης σώματος / A study of pumping phenomena for biomedical applications by means of fluid flow interaction with a moving body

Μανόπουλος, Χρήστος 11 January 2010 (has links)
Φαινόμενα άντλησης με ή χωρίς βαλβίδες εξετάζονται πειραματικά και θεωρητικά μέσω κυλινδρικών εύκαμπτων αγωγών. Το φαινόμενο της άντλησης ρευστού χωρίς βαλβίδες μελετάται πειραματικά σε κλειστό βρόχο αποτελούμενο από δύο αγωγούς, έναν εύκαμπτο και έναν άκαμπτο. Αναπτύσσεται μη μηδενική μέση χρονικά παροχή ρευστού όταν διεγείρεται τμήμα του εύκαμπτου αγωγού σε συγκεκριμένες συχνότητες και πλάτη διέγερσης. Η διέγερση επιτυγχάνεται μέσω συμπίεσης και αποσυμπίεσης του εύκαμπτου αγωγού από έναν κατάλληλο παλινδρομικό μηχανισμό. Εξετάζονται τέσσερις παράμετροι επιρροής του φαινομένου, η συχνότητα, το μήκος, το πλάτος και η θέση της διέγερσης. Καταγράφονται τα σήματα μέτρησης της παροχής στο μέσον του άκαμπτου αγωγού, οι τιμές της στατικής πίεσης στα άκρα του άκαμπτου αγωγού και η κατακόρυφη μετατόπιση της πλάκας συμπίεσης. Επιπλέον, προσδιορίζεται η παραμόρφωση της εγκάρσιας διατομής του ελαστικού αγωγού στην περιοχή της διέγερσης, κατά τη συμπίεση και αποσυμπίεσή του για διάφορα πλάτη διέγερσης. Τα αποτελέσματα φανερώνουν την ανάπτυξη ροής προς μία κατεύθυνση με την αύξηση της συχνότητας διέγερσης. Η ροή αυτή μεγιστοποιείται όταν η συχνότητα διέγερσης ταυτίζεται με την ιδιοσυχνότητα του υδραυλικού κυκλώματος. Η μέση χρονικά παροχή αυξάνει καθώς το σημείο διέγερσης απομακρύνεται από το μέσον του εύκαμπτου αγωγού και επίσης με την αύξηση του πλάτους ή του μήκους διέγερσης. Θεωρητικά το φαινόμενο της άντλησης χωρίς βαλβίδες μελετάται μέσω της ανάπτυξης ενός κατάλληλου ψευδο-μονοδιάστατου μοντέλου που επιλύεται αριθμητικά, θεωρώντας ξανά κλειστό βρόχο ενός εύκαμπτου και ενός άκαμπτου αγωγού. Οι εξισώσεις του μοντέλου διαμορφώνονται με την ολοκλήρωση των εξισώσεων ροής (συνέχειας και ορμής) επί της εγκάρσιας διατομής του κλειστού βρόχου, θεωρώντας αξονοσυμμετρική ροή ασυμπίεστου ρευστού με σταθερό ιξώδες. Χρησιμοποιείται επίσης μία καταστατική εξίσωση που σχετίζει την αναπτυσσόμενη πίεση με την μεταβαλλόμενη εγκάρσια διατομή του βρόχου, έχοντας υποθέσει λεπτά ελαστικά τοιχώματα αγωγών με γραμμικές παραμορφώσεις. Επιλύεται αριθμητικά μη γραμμικό σύστημα μερικών διαφορικών εξισώσεων υπερβολικού τύπου, μέσω τριών αριθμητικών σχημάτων: Lax-Wendroff, MacCormack, και Dispersion Relation Preserving (DRP), το οποίο παρουσιάζει και την υψηλότερη ακρίβεια. Οι τρεις άγνωστες συναρτήσεις που υπολογίζονται στο χώρο και το χρόνο είναι η εγκάρσια διατομή του κλειστού κυκλώματος, η αναπτυσσόμενη εσωτερική πίεση του ρευστού και η ταχύτητά του. Σε κάποιο σημείο του εύκαμπτου αγωγού η περιοδική διέγερση προκαλεί κατευθυνόμενη ροή του ρευστού υπό συγκεκριμένες συνθήκες. Όταν η διέγερση απομακρύνεται από το μέσον του εύκαμπτου αγωγού, αναπτύσσεται διαφορά φάσης μεταξύ των κυματομορφών της πίεσης στα σημεία σύνδεσης των δύο αγωγών. Η κυματομορφή της πίεσης που προηγείται είναι αυτή που διαμορφώνεται στο σημείο σύνδεσης των δύο αγωγών που είναι πιο κοντά στη διέγερση. Με αύξηση του πλάτους ή του μήκους του διεγειρόμενου τμήματος του κλειστού κυκλώματος, η μέση χρονικά παροχή αυξάνει και μεγιστοποιείται στην ιδιοσυχνότητα του συστήματος. Μεταβάλλοντας τη συχνότητα διέγερσης στο πεδίο μακριά της συχνότητας συντονισμού, εμφανίζονται τοπικά ακρότατα της συνάρτησης της μέσης χρονικά παροχής με τη συχνότητα, τα οποία αναδεικνύουν τον περίπλοκο χαρακτήρα του φαινομένου της άντλησης χωρίς βαλβίδες. Τα αποτελέσματα του μοντέλου παρουσιάζουν την ίδια συστηματικότητα με τα αντίστοιχα του πειράματος, διατηρώντας τα περισσότερα χαρακτηριστικά και τάσεις στις μεταβολές. Κατά το πρώιμο στάδιο κύησης του εμβρύου το αίμα κυκλοφορεί προς μία κατεύθυνση στο πρωταρχικό κυκλοφορικό σύστημα του εμβρύου, παρότι οι βαλβίδες απουσιάζουν. Το παραπάνω θεωρητικό μοντέλο επιλύεται με αριθμητικά δεδομένα από τη φυσιολογία του εμβρύου, γι’ αυτό το πρώιμο στάδιο κύησης, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο DRP 4ης τάξης ακρίβειας στο χώρο και το χρόνο. Το μέγεθος της μέσης παροχής του αίματος εξαρτάται από τους εμβρυϊκούς καρδιακούς παλμούς και το βαθμό συστολής του αρχέγονου καρδιακού σωλήνα. Η αντλητική ικανότητα του κυκλοφορικού συστήματος του εμβρύου εκφράζεται με τη μέση παροχή αίματος ως συνάρτηση των καρδιακών παλμών και του βαθμού συστολής του αρχέγονου καρδιακού σωλήνα. Το φαινόμενο της άντλησης με βαλβίδες μελετάται πειραματικά μέσω ενός ανατάξιμου εύκαμπτου αγωγού, ο οποίος συμπιέζεται από ένα μηχανισμό δίχρονης περισταλτικής αντλίας. Μία πρότυπη συσκευή έχει σχεδιαστεί και κατασκευαστεί, ώστε να αναλυθεί η συμπεριφορά και να εξαχθούν οι χαρακτηριστικές καμπύλες της δίχρονης περισταλτικής αντλίας. Περισταλτικές αντλίες αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται στην ιατρική σε εφαρμογές παρεντερικής διατροφής, άντλησης του αίματος και ειδικότερα σε έγχυση φαρμάκων. Για την κατασκευή της πρότυπης αντλίας, σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε ένας καινοτομικός μηχανισμός εκκεντροφόρου άξονα, ο οποίος επιτυγχάνει σταθερό ρυθμό έγχυσης. Η πειραματική διάταξη αποτελείται από δύο δεξαμενές υπερχείλισης που συνδέονται μέσω ενός σωλήνα ελαστικού σιλικόνης. Το όλο σύστημα πληρώνεται με αποσταγμένο νερό και η άντληση επιτυγχάνεται από τη μία δεξαμενή στην άλλη με κατάλληλη προοδευτική συμπίεση ενός τμήματος του ελαστικού αγωγού μέσω του μηχανισμού της αντλίας. Η παροχή μετράται ζυγίζοντας τη δεξαμενή κατάθλιψης, η οποία είναι τοποθετημένη σε δυναμοκυψέλη γι’ αυτό το σκοπό. Για χαμηλές συχνότητες λειτουργίας η έγχυση είναι σχεδόν ομαλή χωρίς πάλμωση. Επίσης, η παροχή εξαρτάται κυρίως από τη συχνότητα περιστροφής του άξονα της αντλίας και μεγιστοποιείται γύρω από την ιδιοσυχνότητα της συσκευής. / Valveless and valvate pumping phenomena are investigated experimentally and theoretically through cylindrical distensible tubes. The phenomenon of valveless pumping is studied experimentally in a loop consisting of two tubes, a soft and a hard one filled with salted water. A non zero mean flow-rate is established via a reciprocating flat plate mechanism compressing and decompressing a portion of the flexible tube with a controllable frequency and depth of compression. Four parameters of the problem were examined, namely the frequency of the oscillating plate, its length, the depth of compression and the location where the tube is compressed. Four signals were simultaneously recorded, namely the flow-rate at the mid length of the hard tube, the static pressure at the tube’s ends and the displacement of the oscillating plate. Also, the tube cross-sectional area was measured versus the displacement of the oscillating plate for various values of the maximum depth of compression. Analysis of the obtained data showed that a unidirectional flow is established increasing the frequency of compression and it maximizes when the compression frequency coincides with the natural frequency of the hydraulic loop. The mean value of the flow-rate increases when the point of compression moves far from the mid length of the flexible tube, when the length of the reciprocating plate increases and when the depth of compression increases. Additionally, the development of a theoretical model of valveless pumping and its numerical solution is presented, applied for the case of the closed hydraulic loop, consisting of a flexible and a rigid tube. The integration of the governing flow equations (continuity and momentum), over the tube cross-sectional area results in a quasi-one-dimensional unsteady model, considering axisymmetric flow of incompressible fluid with constant viscosity. There was also used a constitutive state equation, relating pressure and cross-sectional area, and assuming that the deformations of the thin-walled tubes are purely elastic. A system of nonlinear partial differential equations of the hyperbolic type is solved numerically, employing three finite difference schemes: Lax-Wendroff, MacCormack, and Dispersion Relation Preserving (DRP), the last being the most accurate one. Three functions in time and space are calculated, the cross-sectional area of the closed loop, the building up internal pressure and the velocity of the fluid inside the loop. A periodic compression and decompression of the flexible tube causes a unidirectional flow, under certain conditions. When the excitation takes place far from the midlength of the flexible tube, a phase difference between the pressures at the two edges of each tube is developed, being in advance the one that is closer to the excitation area. Increasing the tube occlusion or the length of the excited part of the loop the mean flow rate increases and maximizes at the natural frequency of the loop. Varying the excitation frequency both above and below the resonance frequency, local flow rate extremes appear, manifesting the complex character of the valveless pumping phenomenon. The simulated results maintain most of the characteristics found in the experiment. During early embryonic life, blood circulates in one direction through the primitive circulatory system, in spite of the complete lack of valves. The above mathematical model described the coordinated fashion of the blood circulation in the circulatory system of the embryo. The one-dimensional model is analysed numerically and solved with the DRP scheme, which is of fourth order accurate in time and space. The mean blood flow-rate depends on the embryonic heart rate and the contraction grade of the primordial heart tube. The pumping activity of the embryo circulatory system is shown by presenting the mean blood flow-rate as a function of embryonic heart rate for several contraction grades of the primordial heart tube. Furthermore, the phenomenon of valvate pumping is studied experimentally through a resilient tube, compressed by a two-cycle peristaltic pump mechanism. A prototype device was designed and manufactured in order to analyze the behaviour and reveal the characteristic curves of such a pump. This kind of pump can be used in medicine for nutrition, pumping blood and especially for drug infusion therapies. Concerning the manufacturing of this prototype device, an innovative mechanism was applied, regarding the camshaft of the pump, in order to achieve constant infusion flow-rate in time. The experimental set-up consists of two rigid overflow vessels filled with distilled water, communicating via a silicone rubber tube. Pumping is achieved from one vessel to the other by inducing a progressive deformation (shrinkage) on a segment of the silicone rubber tube through the pump. The flow-rate is measured by weighing the fluid-receiver vessel, which is placed on a single point load-cell platform. At low pumping frequencies the flow-rate is almost steady. Also it is shown that the flow-rate is mainly dependent on the rotating frequency of the pump and maximizes when the excitation frequency coincides with the natural frequency of the device.

Page generated in 0.0441 seconds