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Aprisionamento de bactérias de forma eficiente para o tratamento de infecção do trato urinário utilizando chips microfluídicos: modelagem matemática e estudo observacional

Processo: 16/20115-5
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 09 de janeiro de 2017
Vigência (Término): 08 de maio de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Matemática - Matemática Aplicada
Pesquisador responsável:Gustavo Carlos Buscaglia
Beneficiário:Stevens Paz Sánchez
Supervisor no Exterior: Hermes Gadelha
Instituição-sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of York, Inglaterra  
Vinculado à bolsa:14/14720-8 - Métodos de elementos finitos para escoamentos multifásicos em microescala: aplicação em processos de separação, BP.DR
Assunto(s):Dinâmica dos fluidos

Resumo

O estágio proposto visa participar do desenho de dispositivos microfluídicos para a captura da bactéria E. Coli e a análise rápida da sua susceptibilidade aos antimicrobianos. Um projeto em andamento na Universidade de York já tem fabricado uma primeira geração de tais dispositivos, em que várias linhas de micro armadilhas em forma de U são colocados em sequência. A eficiência deste primeiro projeto foi experimentalmente medida e mostrou-se abaixo subóptima. Modelagem matemática e simulação numérica são ferramentas adequadas para melhorar o desenho, uma vez que o grande número de parâmetros (principalmente geométricos) torna a otimização empírica complicado, caro e demorado, com uma produção ideal não sendo garantida. O estudante irá resolver numericamente as equações que descrevem o fluxo de fluido ao redor da micro armadilha em forma de U. Com a introdução de um parametrização matematicamente conveniente, algoritmos de optimização robustos irão ser acoplado à solução do fluxo, de modo a maximizar o número de bactérias de E. coli presas, assim como a força de aprisonamiento associada.

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