906 resultados para Klein Geometry
Resumo:
In this article, we present a novel approach to throughput enhancement in miniaturized microfluidic microscopy systems. Using the presented approach, we demonstrate an inexpensive yet high-throughput analytical instrument. Using the high-throughput analytical instrument, we have been able to achieve about 125,880 cells per minute (more than one hundred and twenty five thousand cells per minute), even while employing cost-effective low frame rate cameras (120 fps). The throughput achieved here is a notable progression in the field of diagnostics as it enables rapid quantitative testing and analysis. We demonstrate the applicability of the instrument to point-of-care diagnostics, by performing blood cell counting. We report a comparative analysis between the counts (in cells per mu l) obtained from our instrument, with that of a commercially available hematology analyzer.
Resumo:
Collective cell migrations are essential in several physiological processes and are driven by both chemical and mechanical cues. The roles of substrate stiffness and confinement on collective migrations have been investigated in recent years, however few studies have addressed how geometric shapes influence collective cell migrations. Here, we address the hypothesis that the relative position of a cell within the confinement influences its motility. Monolayers of two types of epithelial cells-MCF7, a breast epithelial cancer cell line, and MDCK, a control epithelial cell line-were confined within circular, square, and cross-shaped stencils and their migration velocities were quantified upon release of the constraint using particle image velocimetry. The choice of stencil geometry allowed us to investigate individual cell motility within convex, straight and concave boundaries. Cells located in sharp, convex boundaries migrated at slower rates than those in concave or straight edges in both cell types. The overall cluster migration occurred in three phases: an initial linear increase with time, followed by a plateau region and a subsequent decrease in cluster speeds. An acto-myosin contractile ring, present in the MDCK but absent in MCF7 monolayer, was a prominent feature in the emergence of leader cells from the MDCK clusters which occurred every similar to 125 mu m from the vertex of the cross. Further, coordinated cell movements displayed vorticity patterns in MDCK which were absent in MCF7 clusters. We also used cytoskeletal inhibitors to show the importance of acto-myosin bounding cables in collective migrations through translation of local movements to create long range coordinated movements and the creation of leader cells within ensembles. To our knowledge, this is the first demonstration of how bounding shapes influence long-term migratory behaviours of epithelial cell monolayers. These results are important for tissue engineering and may also enhance our understanding of cell movements during developmental patterning and cancer metastasis.
Resumo:
The boundary knot method (BKM) of very recent origin is an inherently meshless, integration-free, boundary-type, radial basis function collocation technique for the numerical discretization of general partial differential equation systems. Unlike the method of fundamental solutions, the use of non-singular general solution in the BKM avoids the unnecessary requirement of constructing a controversial artificial boundary outside the physical domain. The purpose of this paper is to extend the BKM to solve 2D Helmholtz and convection-diffusion problems under rather complicated irregular geometry. The method is also first applied to 3D problems. Numerical experiments validate that the BKM can produce highly accurate solutions using a relatively small number of knots. For inhomogeneous cases, some inner knots are found necessary to guarantee accuracy and stability. The stability and convergence of the BKM are numerically illustrated and the completeness issue is also discussed.
Resumo:
Finite element simulation of the Berkovich, Vickers, Knoop, and cone indenters was carried out for the indentation of elastic-plastic material. To fix the semiapex angle of the cone, several rules of equivalence were used and examined. Despite the asymmetry and differences in the stress and strain fields, it was established that for the Berkovich and Vickers indenters, the load-displacement relation can closely be simulated by a single cone indenter having a semiapex angle equal to 70.3degrees in accordance with the rule of the volume equivalence. On the other hand, none of the rules is applicable to the Knoop indenter owing to its great asymmetry. The finite element method developed here is also applicable to layered or gradient materials with slight modifications.
Resumo:
The anisotropic nature of fibre reinforced composites leads to large stress concentrations around pin-loaded holes through standard weave cloths. Proper understanding of how this anisotropic nature affects the load distribution around holes can be utilised to reduce these con-centrations if sufficient thought is given to the internal fibre geometry near to the hole. Such local reinforcements need not be highly complex and can be readily produced without excessive effort, producing significant improvements in performance. © 1996 Kluwer Academic Publishers.
Resumo:
Resumen: En la región semiárida central, las gramíneas perennes megatérmicas contribuyen a disminuir los riesgos de erosión, a incrementar la receptividad en los sistemas de producción basados en pastizales naturales y a disminuir los costos de producción. Una de las especies de mayor difusión es pasto llorón (Eragrostis curvula). La resistencia a las bajas temperaturas invernales (-17°C), alta producción primaria y resistencia al pastoreo son algunas de las virtudes de esta especie. No obstante, durante el semestre frío y seco (otoño-invierno) el valor nutritivo del forraje diferido es muy bajo. La suplementación con concentrados energéticos –proteicos soluciona este problema, aunque incrementa los costos y complica el manejo. La identificación y evaluación de otras especies con características semejantes a pasto llorón, pero de mayor valor nutritivo sobre todo durante el invierno, fue una línea de trabajo importante en el INTA San Luis. De éste trabajo, surgieron dos especies actualmente en difusión en los sistemas de producción, a saber: Digitaria (Digitaria eriantha) y Mijo perenne (Panicum coloratum). Si bien la adopción de esta tecnología es importante, podría ser aún más elevada. Las dificultades de implantación es una causa relevante, sobre todo en potreros que han sido cultivados con especies anuales durante muchos años. En estos sitios, existe un importante banco de semilla de malezas gramíneas, que dificultan el control sin afectar la digitaria. El desarrollo de herbicidas preemergentes con gran poder residual, como así de compuestos químicos que funcionan como antídotos para proteger las especies que son afectadas por estos herbicidas, podrían resultar valiosos. Se dispone en el mercado de herbicidas de presiembra o preemergentes residuales formulados en base a acetamidas, a saber: i) S-metolaclor y ii) Acetoclor que controlan un amplio espectro de malezas incluidas las malezas problemas mencionadas. También se dispone de una sustancia química que funciona como antídoto-protector (fluxofenin) con el nombre comercial de Concep II y es utilizado para sembrar exitosamente el cultivo de sorgo. Se desconoce si éste compuesto podría proteger a las plántulas de digitaria y panicum. Se hipotetiza que la aplicación en el suelo de los herbicidas mencionados y la posterior siembra de semillas de digitaria y panicum protegidas con antídoto, no afectaría la germinación ni el desarrollo normal de plántulas de ambas especies. El objetivo de éste trabajo fue evaluar el efecto del antídoto, de los herbicidas y de la combinación de ambos sobre la germinación, crecimiento y sobrevivencia de plántulas de digitaria y panicum. El trabajo se desarrolló en el Laboratorio de semillas de la EEA San Luis del INTA, próxima a la ciudad de Villa Mercedes (Pcia. de San Luis). Se diseñaron 12 tratamientos con cuatro repeticiones para evaluar el efecto de cuatro dosis de antídoto (0; 20; 40 y 60 cc cada 100 kg de semilla) sin la aplicación de herbicidas (Sin), y la combinación de cada dosis de antídoto con dos herbicidas: SM (S-metolaclor) y A (Acetoclor) con la dosis recomendada comercialmente. Los tratamientos fueron: T1= (0:Sin); T2=(20:Sin); T3=(40:Sin); T4=(60:Sin); T5=(20:SM); T6=(40:SM); T7= (60:SM); T8=(20:A); T9=(40:A); T10=(60:A); T11=(0:SM); T12=(0:A). Se utilizaron 48 bandejas de plástico por especie forrajera de 15x10x3,5 cm, con 150 Se realizó la siembra al voleo con 0,5 gr de semilla en cada bandeja. Se compactó en forma semejante y cada bandeja se colocó en una bolsa de nylon para evitar la deshidratación. Luego se llevaron las 96 bandejas (2 especies forrajeras por 12 tratamientos por 4 repeticiones) a la cámara de cultivo con 30°C con 8 hs de luz y 20 °C con 16 hs de oscuridad. El ensayo tuvo una duración de 57 días. Se hicieron 14 mediciones de altura y n° de plantas. La unidad experimental fue la bandeja. Las variables respuesta (altura de hoja (mm) y el número de plantas) fueron sometidos a análisis de varianza y las medias comparadas utilizando el test de LSD. El nivel de significación utilizado en el trabajo es del 5%. Los resultados obtenidos: En Digitaria (Digitaria eriantha): I) El desarrollo y número de plantas fue mayor sin antídoto y sin herbicida, (p≤0,05) II) El tratamiento 6 (40:SM) resultó la mejor combinación para obtener un adecuado crecimiento y número de plántulas, aunque inferior al testigo (p≤0,05). III) Se logra efecto protector para el herbicida S-metolaclor con una dosis de antídoto entre 20cc y 40cc. IV) El antídoto es fitotóxico para la Digitaria Eriantha en dosis de 60cc (p≤0,05). V) El antídoto no protege a la Digitaria Eriantha en ninguna de sus dosis del herbicida Acetoclor En Mijo perenne (Panicum coloratum).: I) La aplicación de antídoto en la menor dosis (20 cc) no afectó el crecimiento ni el número de las plantas. En esta última variable, aún las dosis mayores del antídoto (40 y 60 cc) no tuvieron efectos negativos respecto al testigo (p≤0,05), II) La combinación del herbicida s-metolaclor (SM) con las dosis intermedias (20 y 40cc) de antídoto tuvo un ligero efecto negativo sobre el crecimiento y número de plantas respecto al testigo, aunque con diferencias significativas (p≤0,05) III) La aplicación del herbicida Acetoclor con todas las dosis del antídoto afectó significativamente el crecimiento y el número de plantas (p≤0,05). Se concluye que el tratamiento con antídoto en dosis bajas (20cc) no afecta el desarrollo ni el número de plantas de digitaria y panicum. Esta última especie es menos afectada que digitaria aún con mayores dosis. La mejor combinación de antídoto y herbicida SM, es de 20 cc para digitaria y 60 cc para panicum. El herbicida Acetoclor tuvo efectos negativos en ambas especies. Se recomienda realizar nuevos ensayos en condiciones reales de producción.
Resumo:
A simple geometry model for tortuosity of flow path in porous media is proposed based on the assumption that some particles in a porous medium are unrestrictedly overlapped and the others are not. The proposed model is expressed as a function of porosity and there is no empirical constant in this model. The model predictions are compared with those from available correlations obtained numerically and experimentally, both of which are in agreement with each other. The present model can also give the tortuosity with a good approximation near the percolation threshold. The validity of the present tortuosity model is thus verified.
Resumo:
An approximate model, a fractal geometry model, for the effective thermal conductivity of three-phase/unsaturated porous media is proposed based on the thermal-electrical analogy technique and on statistical self-similarity of porous media. The proposed thermal conductivity model is expressed as a function of porosity (related to stage n of Sierpinski carpet), ratio of areas, ratio of component thermal conductivities, and saturation. The recursive algorithm for the thermal conductivity by the proposed model is presented and found to be quite simple. The model predictions are compared with the existing measurements. Good agreement is found between the present model predictions and the existing experimental data. This verifies the validity of the proposed model. (C) 2004 American Institute of Physics.