血管性血友病因子展开的连续介质模型
定量方法
2021-08-19 v2 生物物理
流体动力学
摘要
血管性血友病因子（von Willebrand Factor，vWF）是一种在血液中循环的机械敏感蛋白，可在高剪切率下介导血小板对皮下胶原的黏附以及血小板聚集。其止血功能与血栓形成效应，以及对酶切的易感性，均由从塌缩球状态到伸展态的构象变化所调控。因此，在建模 vWF 介导的血栓形成或 vWF 降解时，必须考虑 vWF 多聚体的构象。我们引入了一个 vWF 展开的连续介质模型，该模型在我们血小板介导血栓形成的多组分模型框架内发展。模型考虑对应于塌缩和伸展构象态的两种可相互转换的 vWF 物种。vWF 展开通过两种机制发生：简单剪切中的翻滚以及具有主导拉伸分量流动中的强展开。这两种机制已在平行板间的库埃特流和十字槽几何中的拉伸流中得到展示。随后，该 vWF 展开模型在若干旨在诱导高剪切 vWF 介导血栓形成和筛查血管性血友病（von Willebrand Disease）的微流体系统中得到验证。模型预测在实验观察到闭塞性血栓形成的关键区域存在高浓度伸展 vWF。由拉伸流引起的强展开仅限于通道的中心轴或中平面，而通道壁附近的 vWF 展开依赖于剪切翻滚机制。本工作提出的 vWF 展开连续介质模型可用于复杂几何中 vWF 介导血栓形成或 vWF 降解的数值模拟。然而，将该模型扩展至三维任意流动和湍流将带来相当大的挑战。
引用
@article{arxiv.2108.02742,
title = {A continuum model for the unfolding of von Willebrand Factor},
author = {Mansur Zhussupbekov and Rodrigo Mendez Rojano and Wei-Tao Wu and Mehrdad Massoudi and James F. Antaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.02742},
year = {2021}
}