中文

生物膜的液晶理论

计算物理 2026-05-05 v4 生物物理

摘要

生物膜主要由脂质双层组成,不仅是被动屏障,更是由软物质物理学原理支配其形状的动态复杂材料。本综述从材料科学和液晶理论的视角探讨了生物膜的形状问题。从对晶体和皂泡的类比开始,详述了赫尔赫里弹性模型用于解释红细胞凹陷形状的方法。讨论扩展到多层系统,绘制了烟晶液晶的焦点锥结构、全erenne 和碳纳米管的几何形状,以及肽聚合体的可逆转变。此外,还考察了双曲面自组装及其在空气/水界面上形成的二维脂质单层中的形状形成。本文最后我们发现,圆柱、球、环面、凹陷盘状和 Delaunay 表面形成一个集合。这一结果仅是这些形状的内在几何特征,独立于生物膜方程。当膜上的压力、表面张力和弯曲模数满足特定条件时,生物膜将采取这些形状。综述最后指出,连续弹性理论在描述生物和合成系统中各种膜形貌的统一力量。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.16002,
  title  = {Liquid Crystal Theory of Biomembranes},
  author = {Zhong-Can Ou-Yang and Tao Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.16002},
  year   = {2026}
}

备注

54 pages, 1 figure