Εξέλιξη της κατανομής μεγέθους στα μικροφύκη του γένους Dunaliella salina υπό την επίδραση σταθερής διατμητικής τάσης - Συγγελάκη, Μαρία (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης Σχεδιασμού & Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων, 2014)
Βασικός στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της επίδρασης σταθερής διατμητικής τάσης στην ανάπτυξη μιας καλλιέργειας μικροφυκών του γένους Dunaliella salina. Οι διατμητικές τάσεις που ασκούνται στα κύτταρα δημιουργούνται από την ανάδευση της καλλιέργειας, η οποία όμως είναι απαραίτητη, έτσι ώστε τα μικροφύκη να διατηρούνται σε εναιώρημα, εξασφαλίζοντας την επαρκή κατανομή φωτός και πρόσβαση στο υπόστρωμα. Στα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν στο πλαίσιο αυτής της εργασίας, διερευνήθηκε η επίδραση των διατμητικών τάσεων στη βιωσιμότητα μιας καλλιέργειας μικροφυκών του γένους Dunaliella salina. Για το λόγο αυτό, χρησιμοποιήθηκε μια καλλιέργεια ελέγχου (control), πολύ χαμηλής ανάδευσης και η ανάπτυξη της καλλιέργειας αυτής συγκρίθηκε με την ανάπτυξη μιας καλλιέργειας που τοποθετήθηκε σε βιοαντιδραστήρα (reactor) με ταχύτητες ανάδευσης. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήθηκαν μαθηματικά μοντέλα τα οποία λαμβάνουν υπόψη την κυτταρική ετερογένεια της καλλιέργειας και είναι γνωστά ως Ισοζύγια Κυτταρικών Πληθυσμών (Cell Population Balance Models). Τα μοντέλα αυτά περιγράφουν τη δυναμική συμπεριφορά των κατανομών κυτταρικών πληθυσμών ως προς κυτταρικές ιδιότητες. Στη συγκεκριμένη περίπτωση η κυτταρική ιδιότητα που μελετήθηκε ήταν η διάμετρος των κυττάρων (μm). Με τη χρήση του υπολογιστικού πακέτου COMSOL Multiphysics, που βασίζεται στη μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων, πραγματοποιήθηκαν προσομοιώσεις για την επίλυση των εξισώσεων αυτών των μαθηματικών μοντέλων δίνοντας τη χρονική εξέλιξη των πληθυσμών μέχρι τη μόνιμη κατάσταση. Ενώ η σχετική βιβλιογραφία δίνει πληροφορίες για τους ρυθμούς ανάπτυξης των κυττάρων, ο ρυθμός θανάτωσης δεν είναι γνωστός. Για το λόγο αυτό, δοκιμάστηκαν διάφορες μορφές του όρου αυτού και πραγματοποιήθηκε παραμετρική ανάλυση με σκοπό να διαπιστωθεί η επίδραση των διαφορετικών όρων στη συμπεριφορά της κατανομής.