CFD simulation and validation of flow in small arteries to enable further drug delivery studies/Simulation CFD y validation del flujo en pequenas arterias para estudios posteriores en liberation de farmacos

Treatments based on nanocarriers such as nanoparticles have emerged as alternatives to overcome common limitations and side effects caused by traditional treatments against cancer and neurological diseases. The main attribute of nanoparticles stems from the fact that they can transport pharmacological agents in a guided manner. This allows drugs to selectively target diseased rather than healthy tissues. This work was aimed at modeling and simulating fluid flow inside small arteries and experimentally validating the model through quantitative measurements of pressure and flow rates. The validity of the model was evaluated in the light of different indexes of percentage agreement between simulated and measured values. The model was previously verified via mesh convergence analysis and qualitative observations of velocity profile. Ourfindings provide a robust basis forstudying nanoparticle transport in arteries as the developed platform enables their releasing and remote manipulation both in silico and in vitro. KEYWORDS: Computational fluid dynamics; finite element analysis; experimental validation; localized drug delivery Los tratamientos basados en nanoportadores como las nanoparticulas han surgido como alternativa para superar las limitaciones y los efectos secundarios de los tratamientos tradicionales contra el cancer y las enfermedades neurologicas. La principal ventaja de las nanoparticulas radica en el hecho de que pueden transportar agentes farmacologicos de forma guiada, de modo que las drogas alcanzan preferiblemente tejidos afectados en vez de tejidos sanos. Este trabajo se enfoco en el modelado y simulacion del flujo de fluido en arterias pequefias y la validacion experimental del modelo a traves de medidas cuantitativas de presion y tasas de flujo, a la luz de diferentes indices de porcentaje de ajuste entre los valores simulados y medidos. El modelo fue previamente verificado mediante el analisis de convergencia de la malla y las observaciones cualitativas del perfil de velocidad. Nuestros hallazgos sirven como base solida para el estudio del transporte de nanoparticulas dentro de las arterias, ya que la plataforma desarrollada puede ser empleada para su liberacion y manipulacion remota tanto in silico como in vitro. Dinamica de fluidos computacional; analisis de elementos finitos; validacion experimental; distribucion localizada de farmacos