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黏附差异控制生物仿生乳液的流变学

软凝聚态物质 2026-04-10 v3

摘要

动物胚胎发生涉及复杂的组织变形过程,需要对组织流变性进行严格控制。然而,组织流变性如何结果于细胞堆积与细胞力量(如胞质张力、细胞内压和细胞间黏附)之间的相互作用仍不充分理解。本文采用 biomimetic approach来研究这种相互作用。我们用油滴模拟具有可灵活调节黏附强度和特异性的黏附细胞。通过微流控技术,我们将 2D 乳液暴露于振荡几何结构以施加周期性纯剪切,并发展一种仅使用 imaging data 的几何方法来量化其流变学。我们发现,由两种油滴类型组成的部分乳液在后续剪切循环中逐渐改变其 yield behavior。结合 vertex model simulations,我们显示观察到的 yield behavior 移位是由于 progressive compaction造成的,这仅发生在具有高黏附差异的乳液中,且仅在振荡剪切作用下才会发生。动物发育期间已观察到细胞压缩的梯度。我们的工作表明,这些梯度可用于控制组织流变性特征的梯度。此外,progressive compaction 建议出现了一种泵动机制,potentially acts in many cellular materials,从泡沫到组织。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.18782,
  title  = {Adhesion differentials control the rheology of biomimetic emulsions},
  author = {Quentin Guigue and Marc Besse and Raphael Voituriez and Alexis M. Prevost and Elie Wandersman and Matthias Merkel and Lea-Laetitia Pontani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.18782},
  year   = {2026}
}

备注

15 pages, 4 figures