狭窄盲端收缩中囊泡的主动弹性流体动力学
软凝聚态物质
2020-04-15 v2
摘要
受流体阻力限制的囊泡通过狭窄收缩的传输是许多生物和工程应用中的反复出现的主题。受软膜结合囊泡被马达驱动进入闭合神经元树突棘的启发，这里我们结合被动三维模拟和用于囊泡被分子马达强制通过此类收缩的主动传输的简化半解析理论来研究该问题。我们表明，这些物体的运动由两个与几何形状以及相对于囊泡弹性的强迫强度相关的无量纲量表征。我们使用数值模拟来表征由流体压力迫使通过通道中收缩的囊泡的过渡时间，并且发现相对于开放通道，进入盲端的传输导致有效润滑层的形成，其强烈阻碍运动。当流体压力强迫由负责囊泡进入树突棘运输的分子马达的力补充时，我们发现马达强迫与流体阻力之间的竞争导致类似于真实系统的多稳态动力学。我们的研究突出了非局部流体动力学效应在决定受限几何中囊泡传输动力学中的作用。
引用
@article{arxiv.1705.01765,
title = {Active elastohydrodynamics of vesicles in narrow, blind constrictions},
author = {Thomas G. Fai and Remy Kusters and Jens Harting and Chris H. Rycroft and L. Mahadevan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.01765},
year = {2020}
}