La puce imite l'inspiration et l'expiration, permettant aux scientifiques d'étudier les modèles de flux dans le réseau bronchique.

Les alvéoles sont les unités fonctionnelles de base du système respiratoire humain, agissant comme de minuscules sacs aériens qui échangent des gaz. L’air inhalé par la bouche et le nez s’écoule dans les poumons à travers la framework ramifiée des bronches.

Pour bien comprendre et traiter les maladies respiratoires, il est essential de déterminer le schéma d’écoulement de l’air et des particules à travers les alvéoles. Dans Biomicrofluidics, par AIP Publishing, des scientifiques de l’Institut de technologie de Harbin en Chine ont créé un modèle de système alvéolaire qui imite l’action respiratoire du poumon humain et permet de visualiser les modèles de flux dans les alvéoles.

Les chercheurs ont conçu une puce qui comprend des tubes disposés comme la composition d’un point de bifurcation dans le réseau bronchique. La couche supérieure de la puce est constituée d’un polymère souple moulé en petits tubes qui imitent la framework alvéolaire. La couche inférieure est en verre, ce qui permet aux auteurs de visualiser l’écoulement du fluide à travers les tubes.

et l’équipe a trouvé différents modèles de flux pour différentes générations. Dans le poumon humain. Les chercheurs ont constaté un changement dans le schéma d’écoulement entre la 19e-20e et la 21e-22e génération.

“Le modèle de flux alvéolaire de la 19e génération est dominé par le flux vortex”, a déclaré l’auteur Yonggang Zhu. “Les schémas d’écoulement alvéolaire de la 20e génération sont similaires à ceux de la 19e, mais quelque peu compressés.”

Les enquêteurs ont observé un changement dans la génération suivante.

“Le modèle d’écoulement alvéolaire de la 21e génération a à la fois un écoulement vortex et un écoulement radial. La région vortex est beaucoup as well as petite que la région d’écoulement radial. Au instant où l’écoulement atteint la 22e génération, l’écoulement vortex disparaît complètement et nous n’observons qu’un écoulement radial. “, a déclaré Zhu.

Les auteurs ont également trouvé des preuves d’un comportement chaotique près du centre du vortex. Ils ont déclaré que davantage de recherches étaient nécessaires pour bien comprendre cela.

Avec le modèle, les chercheurs pourront étudier les changements dans les schémas d’écoulement dans les alvéoles dus à des maladies telles que l’emphysème et la MPOC.