脉动通道流动中球形囊泡的惯性聚焦

我们对稳态和脉动牛顿流体通过的圆形囊泡的横向运动进行了数值分析，考察了各种振荡频率范围。每个囊泡膜满足应变硬化特性，分别模拟不同的雷诺数Re和毛细数Ca。我们的numerical结果表明，Ca值较大的囊泡在有限Re下表现出类似无惯性情况的轴向聚焦。我们观察到，通过使驱动压力梯度随时间振荡，可显著加快轴向聚焦速度。我们也确认存在一种最佳频率，可最大化轴向聚焦速度，该最佳频率在无惯性情况下亦存在。对于相对较低的Ca值，囊泡表现出偏离中心聚焦，导致其在Re值下呈现出各种平衡径向位置。我们的numerical结果进一步阐明了特定Re值下，流体脉动对平衡径向位置影响最大的情形。通道尺寸对囊泡横向运动的作用也得到了阐述。整个分析过程中，我们基于经验公式对囊泡在管内的径向位置进行了量化。鉴于惯性聚焦速度可通过振荡频率控制，本文所得结果可用于无标签的细胞对齐/分选/分离技术，例如用于癌症患者的循环肿瘤细胞或来自干细胞的珍贵血液制造细胞。