Principio Físico de un Viscosímetro

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2º Congreso Argent Mesa 2 Congreso Argent 27,28 y 29 de Junio de 2013 Mesa TECNOLOGÍA Sabado 29 de VISCOS María H it l Z l ‘R ó Hospital Zonal ‘Ramón Médica N tino de Neonatología Redonda tino de Neonatología 3 Ciudad de Buenos Aires Redonda AS INNOVADORAS e Junio – 10:30 HS SÍMETRO Zalazar C ill ’ SCB il h n CarrilloS.C. Bariloche Neonatóloga

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Descripción analítica del funcionamiento de un viscosímetro y su uso en la resolución de un dignóstico clínico.

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  • 2 Congreso Argent

    Mesa

    2 Congreso Argent27,28 y 29 de Junio de 2013

    Mesa TECNOLOGA

    Sabado 29 de

    VISCOS

    Mara H it l Z l R Hospital Zonal Ramn

    Mdica N

    tino de Neonatologa

    Redonda

    tino de Neonatologa3 Ciudad de Buenos Aires

    RedondaAS INNOVADORASe Junio 10:30 HS

    SMETRO

    ZalazarC ill S C B il hn Carrillo S.C. Bariloche

    Neonatloga

  • IDEEl uso de un viscosmEl uso de un viscosm

    problema de diag

    EAetro para resolver unetro para resolver un gnstico clnico

  • Concepto de ViscosUn viscosmetro es un equipo que

    La viscosidad es una medidSirve para cuantificar el fre

    movim

    Aire (20C 1 atm)Aire (20 C, 1 atm)Agua a 20CAceite de OlivaMiel Sangre enteraPlasmaPlasma

    sidadmide la viscosidad de un fluido

    a de la fluidez de un liquido. enamiento de un fluido en

    miento

    0 01 cP0.01 cP1 cP

    ~ 100 cP~ 10000 cP~ 5 - 10 cP~ 1 cP 1 cP

  • Viscosidad de un FlUn fluido dentro de un tubo se mueve

    cuando existe una diferencia de presin

    V maxV=0

    Diferencia de Presin

    Esfuerzo de Corte

    Existe un Gradiente de Velocidad entre capas de fluidos.

    Modelo de Newton de ViscosidadModelo de Newton de Viscosidad

    Esfuerzo de Corte

    Gradiente de Velocidad

    Gradiente de Velocidad

    Viscosidad

    Fludo Newtoniano

    uido en un CapilarFluidez de la Sangre

    Rosencranz,R.Bogen S. 2006 Am. J. Clin. Pathol.125 S7886

    La Sangre es un Fludo No Newtoniano

  • Viscosidad de un FlUn fluido dentro de un tubo se mueve

    cuando existe una diferencia de presin

    V maxV=0

    Diferencia de Presin

    Esfuerzo de Corte

    Existe un Gradiente de Velocidad entre capas de fluidos.

    Modelo de Newton de ViscosidadModelo de Newton de Viscosidad

    Esfuerzo de Corte

    Gradiente de Velocidad

    Gradiente de Velocidad

    Viscosidad

    Fludo Newtoniano

    uido en un CapilarFluidez de la Sangre

    Rosencranz,R.Bogen S. 2006 Am. J. Clin. Pathol.125 S7886

    La Sangre es un Fludo No Newtoniano

  • Viscosidad de un FlUn fluido dentro de un tubo se mueve

    cuando existe una diferencia de presin

    V maxV=0

    Diferencia de Presin

    Esfuerzo de Corte

    Existe un Gradiente de Velocidad entre capas de fluidos.

    Modelo de Newton de ViscosidadModelo de Newton de Viscosidad

    Esfuerzo de Corte

    Gradiente de Velocidad

    Gradiente de Velocidad

    Viscosidad

    Fludo Newtoniano

    uido en un CapilarFluidez de la Sangre

    Rosencranz,R.Bogen S. 2006 Am. J. Clin. Pathol.125 S7886

    La Sangre es un Fludo No Newtoniano

  • Sangre como FluidoCurvas de fluidez de la sangr

    H t it V i blHematocrito Variable

    Fung, Y. Biomechanics. Mechanical Properties o

    o no Newtonianore en diferentes condiciones

    T t V i blTemperatura Variable

    of Living Tissues Springer, 1993

  • Viscosidad como indPolicitemia Neonatal*

    Hematocrito superior al 65% Con unHematocrito superior al 65% . Con unalto hematocrito, la viscosidad aumentaimpide a la sangre fluir en los tejidos ypuede ocasionar serios daos en lospuede ocasionar serios daos en losrganos.

    *Kitterman Rudolphs PediatricsKitterman, Rudolph s Pediatrics, 21th Ed. McGraw-Hill-2003)

    No es necesaria ni suficiente la condicin de policitemia para afirmaque la sangre no puede fluir en losque la sangre no puede fluir en los

    tejidos.

    Es Importante tener una med

    dicador

    nna,yss

    Un valor de Hematocrito no d i

    ar s se corresponde con un nico

    valor de viscosidads

    icin directa de la viscosidad

  • Diagnstico Directo

    ProblemaDiagnstico poco Preciso

    Diagnstico con un viscosmetroviscosmetro

    PropuestaMedir directamente

    la viscosidad

    Preciso y Confiable

    Fcil de Usar

    Econmico

    Mnima Cantidad de SSangre

  • Viscosmetros ConvvencionalesCunta muestra necesitan?

    Ostwald: 5 10 mLOstwald: 5-10 mL

    Stokes: 0.2 1 mL

    C 2Couette: 2 mL

    Volemia neonatal: 150-300 mLVolemia neonatal: 150-300 mL

    Se necesita un equipo de uso rutinario que pueda medir una gota

    (~0.01 mL) de sangre( 0 0 ) de sa g e

    Microviscosmetro Capilar

  • E ibl diEs posible medir dispositivo micromaquin

    uso ruuso ru

    l i id dla viscosidad con un nado, de bajo costo y para utinario?utinario?

  • Microviscosmetro CViscosmetro Capilar usandotcnicas de microfabricacin

    Viscosmetro como equipo biomViscosmetro como equipo biom

    Materiales biocompatibles (Chips de VidEconmico (Tecnologa de microfabricacAnlisis Rpido (Tiempo de medicin ~ 2p ( pPreciso (Ensayado y calibrado)

    F il O i (Si il t iFcil Operacin (Similar a otros equipos

    Capilar

    Sensor

    dicodico

    drio)

    cin)

    2 min) Chi)

    )

    Chips

    s)

  • Chip de Vidrio microomaquinado

    10 mm

  • Prueba de Conceptto

    Mediciones con una sola gota!

  • Sangre en Microcan

    200 m

    50 m

    nales

    100 m

    20 m

  • Pruebas de Labora

    N M h ll H P t i A i l hN.Morhell, H. Pastoriza, A single chMicrofluidics and Nanofluid

    Valores absolutos de viscalibraci

    torio

    h l C ill Mi i i t J Ofhannel Capillary Microviscosimeter J. Of dics, 10.1007/s10404-013-1162-4

    cosidad sin necesidad de n previa

  • La viscosidad es una medidU l d i id dUna elevada viscosidad san

    problemas circulatoriosLos viscosmetros convencLos viscosmetros convencmuestra

    Desarrollamos un microviscDesarrollamos un microviscChis Micromaquinados)

    Prximos a comenzar prueb

    Sienta las bases para desarSienta las bases para desardiagnstico inmediato con un

    da de la fluidez de un liquido

    b i di d dngunea es un buen indicador de

    ionales requieren 1mL+ deionales requieren 1mL+ de

    cosmetro (Sensor electrnico +cosmetro. (Sensor electrnico +

    bas clnicas

    rollar otros dispositivos derollar otros dispositivos de n concepto similar.

  • Muchas GraciasMuchas Gracias

  • Chip de Vidrio micro

    Microscopio pticoMicroscopio ptico

    SEM (Escala de 100 m)

    omaquinado

    Perfilmetro pticoPerfilmetro ptico

    SEM (Escala de 50 m)

  • Innovacin Tecnol

    La experiencia enLa experiencia enviscosmetros no

    gica

    Miroviscosmetro Capilar

    Desarrollo de Prototipos de Laboratorio

    Prximamente comenzamos con las pruebas clnicas

    n el micromaquinado den el micromaquinado de os permite ir ms all...