Bone

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1 Cognome/Surname_______________Nome/Name _____________Matricola/Registration____________ Prof. Manuela T. Raimondi, Prof, Gianfranco B. Fiore Examination date 08.07.2020 1) Si consideri un monostrato di fibroblasti aderente alla superficie interna di una singola fibra cilindrica (raggio interno R = 100µm) di un bioreattore a fibra cava in cui scorre il mezzo di coltura (viscosità: µ=10-3 Pa s). Scrivi l'equazione per lo sforzo di taglio, Tau, che agisce sul monostrato cellulare, in funzione della portata che scorre nella singola fibra, Q. Calcola la portata massima della fibra, Qmax, che garantisce l'adesione cellulare, sapendo che lo sforzo di taglio massimo sostenuto dalle cellule è pari a 4 Pa. I calcoli richiedono solo passaggi elementari. (punti 5/33) Consider a fibroblast monolayer adhering to the internal surface of an individual cylindrical fiber (inner radius R=100µm) of a hollow-fiber bioreactor in which culture medium (viscosity: µ=10-3 Pa s) flows. Write the equation for the shear stress, Tau, acting on the cell monolayer, as a function of the flow rate flowing in the single fiber, Q. Calculate the maximum fiber flow rate, Qmax, that guarantees cell adhesion, knowing that the maximum shear stress supported by the cells is equal to 4 Pa. Calculations require only elementary passages. (points 5/33) Sforzo di taglio in una fibra cava (condotto) circolare: Shear stress in a hollow cylindrical fiber: 𝜏!"= 4𝑄𝜇𝜋𝑅# Massima portata che garantisce l’adesione (N.B.: 1ml=10-6m3): Maximum flow rate that guarantees adhesion (N.B.: 1ml=10-6m3): 𝑄$%&= '!"#()$*+ =#.-* ∙* ∙0-∙-1%&2$*∙-1%$ )3%∙$$ 3%∙4*=#.-*∙-1%'(-1%$ [𝑚#𝑠⁄]=3.14∙1056[𝑚#𝑠⁄]=3.14∙105#[𝑚𝑙𝑠⁄] 2) Disegna uno schema delle prove sperimentali in vitro esistenti, circa l'effetto dell'anisotropia delle forze intra ed…