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红细胞的加载与弛豫动力学

软凝聚态物质 2021-06-01 v4 流体动力学

摘要

我们使用介观数值模拟研究受外部机械载荷作用的单个红细胞(RBC)的非定常动力学。我们对施加于静止RBC的机械载荷后的{\it 加载}(L)动力学与机械载荷突然停止后RBC弛豫至原形的{\it 弛豫}(R)动力学进行了详细比较。该比较通过分析两种相应动力学的特征时间即tLt_LtRt_R进行。当机械载荷强度足够小时,两类动力学是{\it 对称的}(tLtRt_L \approx t_R)且与机械载荷类型无关(内禀动力学);否则,形成鲜明对比,发现一种{\it 不对称性},其中加载动力学通常快于弛豫动力学。该不对称性以非普适特征显现,例如依赖于所施载荷和/或RBC膜的粘弹性性质。为深化此非普适行为,我们将红细胞膜粘度作为可变参数,并聚焦于三种不同机械载荷类型(机械拉伸、剪切流、伸长流):这得以阐明非普适性如何由机械载荷在膜上诱导的变形与转动贡献建立。最后,我们还研究了弹性剪切模量对特征时间tLt_LtRt_R的影响。我们的结果提供了关于RBC非定常动力学及其膜对外部机械载荷施加/停止响应的关键定量信息。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.08752,
  title  = {Loading and relaxation dynamics of a red blood cell},
  author = {Fabio Guglietta and Marek Behr and Giacomo Falcucci and Mauro Sbragaglia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.08752},
  year   = {2021}
}