活性颗粒的膜穿透与捕获
软凝聚态物质
2019-02-20 v1 流体动力学
摘要
纳米或微米级颗粒与细胞膜的相互作用在许多生物和 biomedical 应用中至关重要，例如向细胞和组织递送药物与基因。在细胞摄取过程中，颗粒可通过被动内吞或主动穿透穿过细胞膜，以到达目标细胞区室或细胞器。本稿件中，我们建立了一个简单模型来描述自驱动球形颗粒（通过有效恒定活性力运动）与最小膜系统的相互作用，该模型允许穿透与捕获两种行为。我们数值计算了该系统的状态图、膜形状及其动力学。在此背景下，我们表明活性颗粒可能被捕获在膜附近或穿透膜，其中膜可能永久破坏或通过自愈合恢复初始形状。此外，我们系统地推导了连续介质描述，可精确解析预测大部分结果。该解析理论有助于识别模型的普适方面，表明其大部分要素应适用于广泛的膜，从由磁性微粒组成的简单模型系统到脂质双分子层。我们的结果可能有助于预测合成最小膜的力学性质。
引用
@article{arxiv.1901.07359,
title = {Membrane penetration and trapping of an active particle},
author = {Abdallah Daddi-Moussa-Ider and Segun Goh and Benno Liebchen and Christian Hoell and Arnold J. T. M. Mathijssen and Francisca Guzmán-Lastra and Christian Scholz and Andreas M. Menzel and Hartmut Löwen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.07359},
year = {2019}
}
备注
16 pages, 6 figures. Revised manuscript resubmitted to J. Chem. Phys