一种用于超声触发微泡趋边的含体积变化物体的边界积分方法

目前已有多种数值方法用于研究稠密悬浮液中的可变形颗粒。然而，现有的标准工具均未包含三维周期性域中体积变化的物体，如振荡微泡。在本工作的第一部分，我们基于边界积分方法开发了一种包含此类实体的新方法。我们证明，众所周知的边界积分方程必须补充两个包含通过气泡表面的体积通量的附加项。我们严格证明了该解的存在性和唯一性。我们的证明作为一个子集，包含了不含体积变化物体（如红细胞或胶囊悬浮液）的更简单的边界积分方程，该方程虽被广泛使用，但至今尚未有在周期性域中的正式证明发表。在第二部分，我们应用该方法研究用于靶向药物递送的微泡。理想的药物递送剂在循环过程中应远离生化活跃的血管壁。然而，在到达其靶点时，它应获得近壁位置以实现高效的药物摄取。尽管这看似矛盾，但我们证明，脂质包被微泡结合局部超声脉冲恰好具备这两种特性。这种超声触发的趋边效应是由于红细胞与振荡的脂质包被微泡之间的流体动力学相互作用，这些微泡在柔软和坚硬状态之间交替。我们发现该效应非常稳健，即使处于坚硬状态的持续时间比相反的柔软状态时间短三倍以上，该效应依然存在。