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题名狭窄通道红细胞跨膜传质特性数值分析
被引量：1
- 1
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作者
傅尧
王骁龙
龚晓波
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机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院工程力学系
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1297-1306,共10页
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基金
国家自然科学基金(120721982)
上海交通大学医工交叉基金(YG2022ZD004)资助项目。
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文摘
随着对血液微流动过程的不断探索,红细胞在微通道中的运动微观特性备受关注,利用流体力学特性的低损伤手段调控细胞体积并完成跨膜传药也逐渐成为研究热点.为了分析红细胞在微通道中的传质和力学特性及其影响因素,采用浸入式边界法研究细胞穿越狭窄通道的整个运动过程,并考虑细胞膜表面透水传质效应,完成细胞跨膜传质过程的数值建模,实现对狭窄通道中红细胞跨膜传质过程微观的传质特性数值分析.研究表明,细胞在挤入、排出狭缝的运动过程中,体积先损失、后恢复,在这个过程中,细胞头部和尾部以向外的渗透流出为主,中间部位则以向内的渗透流入为主.文章的研究进一步表明,狭缝挤压过程中的体积净变化是由向内和向外渗透速度的大小差异引起的,而与向内和向外渗透的膜面积差异并无明显关系.对体积变化的影响因素探究后发现,更狭窄的通道和更大的入口出口角均会引起细胞发生更多的体积损失和体积恢复,且出口角的变化会引起细胞体积恢复后所达到的体积稳定值:在固定入口角时,狭缝出口角越大,细胞离开狭缝后的稳定体积越小;细胞的硬度越大、细胞膜通透性(渗透系数)越大,细胞在狭缝中运动过程中的体积损失和体积恢复程度越高.
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关键词
红细胞
数值模拟
跨膜传质
浸入式边界法
流固相互作用
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Keywords
red blood cell
numerical simulation
transmembrane mass transfer
the immersed boundary method
fluid solid interaction
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分类号
Q66
[生物学—生物物理学]
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题名红细胞力学特性对血小板近壁运动的影响
被引量：5
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作者
许菁
王骁龙
刘筠乔
龚晓波
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机构
上海交通大学工程力学系
上海交通大学水动力学教育部重点实验室
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第6期974-981,共8页
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基金
国家自然科学基金(11072155
11232010)
教育部博士点基金(2010007312000)资助项目~~
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文摘
采用浸入式边界法,模拟了多个红细胞和血小板在毛细血管内流动过程中的相互影响.通过改变红细胞体积比和红细胞的力学特性,分析了红细胞力学特性对血小板在与内皮细胞发生粘附前的动力学行为的影响机理,包括:红细胞对血小板趋壁效应的影响,血小板在流动过程中的变形情况,并从血小板所受垂直壁向合力的角度深入研究了红细胞和血小板之间的相互作用.数值模拟的结果表明,增加血流中的红细胞体积比,减小了血小板和血管壁之间的距离,增大了血小板的变形,血小板所受垂直壁向合力呈现剧烈波动,两者之间的挤压显著加强;而增大红细胞硬度,使得血小板的离壁距离增大.
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关键词
血流动力学
流体结构耦合
浸入式边界法
血小板近壁运动
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Keywords
hemodynamics, fluid-membrane interaction, the immersed boundary method, near-wall motion of platelet
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分类号
Q66
[生物学—生物物理学]
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