view in publisher's site

Coagulation on biomaterials in flowing blood: some theoretical considerations

Are truly inert biomaterials feasible? Recent mathematical models of coagulation which are reviewed here suggest that such materials are impossible. This conclusion, which is certainly consistent with our collective experimental evidence, arises from the calculation that conversion of Factor XI to XIa never drops to zero even at the highest flow rates and with virtually no Factor XIIa bound to a surface. Residual amounts of XIa are still formed which can in principle kick-off the coagulation cascade. Furthermore, if the flow rates and corresponding mass transfer coefficients are low and in spite of these near-vanishing levels of the initiating coagulants, the surprising result is that substantial amounts of thrombin are produced. On the contrary, under slightly higher flow conditions, there can be more substantial levels of initiating coagulants, yet paradoxically thrombin production is near zero. This article presents a theoretical understanding of the events which take place during the interaction of biomaterials with flowing blood. We follow these events from the time of first contact to the final production of thrombin. The effect of flow and surface activity on the contact phase reactions is examined in detail and the two are found to be intertwined. The common pathway is also examined and here the main feature is the existence of three flow dependent regions which produce either high or very low levels of thrombin, as well as multiple thrombin steady states. In a final analysis we link the two segments of the cascade and consider the events which result. In addition, we note that multiple steady states arise only in the presence of two (thrombin) feedback loops. Single loops or the bare cascade will produce only single steady states. With some imagination one can attribute to the feedback loops the role of providing the cascade with a mechanism to produce high thrombin levels in case of acute need (e.g. bleeding) or to allow levels to subside to ‘stand-by’ when there is no need for clotting. We present this as a partial answer to the question: Why is the coagulation cascade so complex and what is the importance of the feedback loops?

Coagulation در مورد مواد زیستی در خون جاری: برخی ملاحظات نظری

مواد زیستی واقعا بی‌اثر ممکن است؟ مدل‌های ریاضی اخیر که در اینجا بررسی می‌شوند نشان می‌دهند که چنین موادی ممکن نیستند. این نتیجه، که قطعا با شواهد تجربی جمعی ما سازگار است، از محاسبات ناشی می‌شود که تبدیل عامل ۱۱ به XIa حتی در بالاترین نرخ‌های جریان و با عملا هیچ عاملی به یک سطح محدود نمی‌شود. مقادیر مانده of هنوز هم شکل می‌گیرند که در اصل می‌تواند آبشار انعقاد هسته را دفع کند. علاوه بر این، اگر نرخ‌های جریان و ضرایب انتقال جرم متناظر کم بوده و به رغم این سطوح نزدیک از قبل از مرحله آغازین، نتیجه شگفت‌انگیز این است که مقادیر قابل‌توجهی از thrombin تولید می‌شوند. برعکس، تحت شرایط جریان کمی بالاتر، ممکن است سطوح قابل‌توجهی از راه‌اندازی coagulants وجود داشته باشد، با این حال، تولید thrombin paradoxically به صفر نزدیک است. این مقاله درکی نظری از رویدادهایی ارائه می‌کند که در طول تعامل of با جریان خون جاری رخ می‌دهند. ما این رویدادها را از زمان اولین تماس با محصول نهایی of دنبال می‌کنیم. اثر جریان و فعالیت سطحی در واکنش‌های مرحله تماس با جزییات مورد بررسی قرار می‌گیرد و این دو در حال درهم‌تنیده شدن هستند. مسیر مشترک نیز مورد بررسی قرار گرفته‌است و در اینجا ویژگی اصلی وجود سه منطقه وابسته به جریان است که سطوح بالا یا بسیار پایین تری of و نیز چندین حالت پایدار را تولید می‌کند. در یک تحلیل نهایی، دو بخش از آبشار را به هم پیوند می‌دهیم و رویدادهایی را در نظر می‌گیریم که منجر به آن می‌شود. به علاوه، ما توجه داریم که حالت‌های پایدار چندگانه تنها در حضور حلقه‌های بازخورد دو (thrombin)بوجود می‌آیند. حلقه‌های تکی و یا آبشاری عریان تنها یک حالت پایدار را تولید خواهند کرد. با چنین تصوری، فرد می‌تواند به حلقه‌های بازخورد نقش ارائه آبشاری با یک مکانیزم برای تولید سطوح بالای thrombin در صورت نیاز حاد (به عنوان مثال خونریزی)یا اجازه دادن سطوح به "ایستادن" هنگامی که نیازی به لخته شدن نیست، نسبت دهد. ما این را به عنوان پاسخ جزیی به این سوال ارایه می‌کنیم: چرا آبشار انعقاد این قدر پیچیده است و اهمیت حلقه‌های بازخورد چیست؟
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Mechanics of Materials
  • ترجمه مقاله Mechanics of Materials
  • مقاله مکانیک مواد
  • ترجمه مقاله مکانیک مواد
  • مقاله Biophysics
  • ترجمه مقاله Biophysics
  • مقاله بیوفیزیک
  • ترجمه مقاله بیوفیزیک
  • مقاله Biomaterials
  • ترجمه مقاله Biomaterials
  • مقاله مواد بیولوژیکی
  • ترجمه مقاله مواد بیولوژیکی
  • مقاله Bioengineering
  • ترجمه مقاله Bioengineering
  • مقاله مهندسی زیستی
  • ترجمه مقاله مهندسی زیستی
  • مقاله Ceramics and Composites
  • ترجمه مقاله Ceramics and Composites
  • مقاله سرامیک و کامپوزیت ها
  • ترجمه مقاله سرامیک و کامپوزیت ها
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.