嵌入细丝的流体膜耦合相互作用的计算建模

在本工作中，我们提出一种基于连续力学的研究嵌入半柔性细丝的流体膜相互作用的计算格式。其动机源于膜生物学中的系统，例如细胞骨架网络与辅助细胞裂变过程的蛋白质细丝。我们通过 Helfrich-Canham 能量将膜建模为流体壳，并将细丝建模为一维 Cosserat 连续体。我们假设细丝拴系于膜表面，且允许其在表面上自由浮动。这一新颖的细丝-膜耦合预期会产生有趣的物理现象，同时也带来独特的计算挑战，我们在本工作中予以解决。我们给出了验证结果，并将该格式应用于受细胞生物学启发的若干问题。