墨西哥利什曼原虫的边界行为：一项流体动力学模拟研究

众所周知，利什曼属寄生虫与白蛉媒介中肠上皮表现出复杂表面相互作用，但此前尚无研究考虑其流体动力学细节。此处，我们利用边界元方法在计算研究中探索游动墨西哥利什曼原虫前鞭毛体的边界行为，所用鞭毛拍动模式模型源自数字显微视频的识别。特别地，我们观察并量化了一种简单的鞭毛运动学，使用图像处理与模态识别技术，表明利什曼拍动存在简单的机械驱动。相平面分析与多种利什曼游动情景的长时间模拟表明，理想化模型前鞭毛体在被动或排斥表面附近不存在稳定边界运动，其行为从边界捕获到偏转进入主体流体不等。事实上，引入排斥表面力会导致所有表面结合前鞭毛体偏转，表明文献记载的感染性后循环前鞭毛体表面脱离可能是形态适应与简单流体动力学的结果。此外，模拟阐明了一种显著的形态依赖型边界接近流体动力学机制，推测其为利什曼前鞭毛体尖端优先附着白蛉媒介中肠这一公认现象的原因。