细胞吸入微管道的耗散粒子动力学模拟
微流动控制装置在医疗诊断中的广泛应用,引起了人们对细胞在狭隘环境中变形及破损等行为的关注.细胞通过微缩通道时的变形与响应特性可以量化其力学、物理及生化特性,从而用于细胞的分类及癌症诊断.单细胞力学实验和计算模型也越来越多地应用于研究细胞的变形,评估活细胞的力学性质.本文利用有限拉伸非线性弹性(FENE)珠簧链模型构造细胞膜,将细胞放置于由耗散粒子动力学模型模拟的微缩通道内的溶液环境中,并施加驱动力驱使细胞通过微缩通道,以模拟细胞吸入微管道全过程的动态行为特征.研究结果表明:细胞在开始进入微缩通道时减速,拉长自身,当细胞绝大部进入微缩结构后,迅速加速直至细胞完全进入微缩通道;细胞在微缩通道中的运动速度几乎不变.当细胞从微缩结构的出口离开时,又逐渐恢复了球形.数值模拟所得到的细胞变形、吸入及释放复原的形态与实验结果吻合.
细胞 微缩通道 耗散粒子动力学模型 变形特征 力学响应
周吕文 刘谋斌 常建忠
中国科学院力学研究所,北京100190 中北大学机电工程学院,太原030051
国内会议
大连
中文
625-633
2012-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）