毛细血管中微观化学传感器的建模

基于纳米技术的微型机器人能够对血液中的化学物质进行精确的体内测量，从而为详细的生物学研究提供支持并辅助医疗。对此类设备进行定量性能估计，需要建立血液中的化学物质向设备扩散的模型。本文使用真实的变形细胞形状，对毛细血管中的微型机器人和红细胞（红血球）进行了建模。该模型评估了两种传感场景：机器人随细胞流经血管壁上的化学源，以及机器人附着在血管壁上进行长期的化学监测。使用具有真实流速和扩散系数的轴对称几何结构，我们将检测性能与不包含细胞的较简单模型进行了比较。两种模型中的平均化学吸收在定量上相似，表明较简单的模型是毛细血管中传感器性能的合适设计指南。然而，确定细胞移动时力和吸收的变化需要完整的模型。