流动与受限下半透性囊泡的流体动力学
软凝聚态物质
2021-07-14 v1 流体动力学
摘要
脂质双分子层膜对水分子具有天然（尽管很小）的渗透性。在外部载荷下，只要双分子层结构保持完整且未发生穿孔或破裂，脂质膜会发生形变，并且在无渗透压的情况下其水流入/流出通常被假定为可忽略。在这项工作中，我们使用边界积分模拟来研究由于机械载荷（例如自由空间中使囊泡膜形变的外部流动黏滞应力，或将其推过受限空间的应力）引起的水渗透性对囊泡流体动力学的影响。将膜渗透性纳入作为半透性囊泡模型的不可伸长弹性膜的 Helfrich 自由能框架中，我们说明在无渗透应力梯度的情况下，半透性囊泡在足够长的时间或强受限下会受到水流入/流出的影响。我们的模拟根据时间尺度、流动强度和受限程度量化了水渗透可忽略的条件。这些结果揭示了如何利用微流控受限来估计膜渗透性。
引用
@article{arxiv.2102.00140,
title = {Hydrodynamics of a Semipermeable Vesicle Under Flow and Confinement},
author = {Bryan Quaife and Ashley Gannon and Y. -N. Young},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.00140},
year = {2021}
}