摘要:目的 结合计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)建立细胞灌注培养有限元模型,研究不同灌注速度对悬浮细胞运动的影响。方法 利用COMSOL Multiphsics建立细胞和多孔支架二维模型并进行网格划分,根据灌注速度不同分为三组,分别为U0=1.96e-4m/s、U1=1.17e-4m/s、U2=0.4e-4m/s,利用流固耦合模块进行计算。结果 培养腔中流场分布是比较均匀的。相同时间内,细胞悬液滴注速度之比为U0:U1:U2=5:3:1,细胞在多孔支架中运动的位移之比为S0:S1:S2=4.1:2.9:1,在速度成比例的情况下,培养液中细胞的位移也大致遵循相应的比例变化,说明滴注速度的增大对悬液中的细胞向支架内部生长起促进作用。滴注速度增加会使细胞在运动过程中出现应力集中现象,细胞在运动过程中所受应力及流体剪切力(FSS)均在安全值范围内,不会出现细胞破坏现象。结论 该方法对细胞灌注培养有重要参考价值,对生物反应器的设计和体外功能组织的构建具有重要意义。