Mathematical and computational model of a microvessel system with a semipermeable membrane

This document is the author's second-level degree thesis for the achievement of the Master of Science in Physics Engineering, track Nanophysics and Nanotechnology at the Polytechnic University of Milan. The material reported in this thesis is the result of an internship experience made by the author as a visiting scholar researcher at the laboratories of the Electrical Engi neering & Computer Science of the University of Missouri (Columbia, USA), during the spring semester of the 2018-2019 academic year. The work concerns the study of the movement of the transvascular fluid in the mi crocirculation, considering the mesentery of a frog. The goal of the thesis is to demonstrate that since the barrier separating circulating blood from metabolizing tissue is a dynamic, not passive, component, it is necessary to go beyond the use of single values for the transport parameters. such as the length, diameter, or hydraulic conductivity of blood vessels.

Questo documento rappresenta la tesi di laurea specialistica dell'autrice, atta a conseguire il titolo di Laurea Magistrale in Ingegneria Fisica presso il Politecnico di Milano. Il lavoro di seguito riportato è frutto di un'esperienza lavorativa fatta all'estero dall'autrice come visiting scholar researcher presso i laboratori di Ingegneria Elettrica e Informatica dell'Università del Missouri (Columbia, USA), durante il semestre primaverile dell'anno accademico 2018-2019. L’elaborato riguarda lo studio del movimento del fluido transvascolare nel microcircolo, prendendo in esame il mesentere di una rana. L’obiettivo della tesi è quello di dimostrare che poiché è noto che la barriera che separa il sangue circolante dal tessuto metabolizzante è una componente dinamica, non passiva, è necessario andare oltre l’uso di singoli valori per i parametri di trasporto quali, ad esempio, la lunghezza, il diametro o la conduttività idraulica dei vasi sanguigni.