由分子键桥连的流体膜剥离动力学：移动或断裂

生物黏附是复杂生物在多尺度上执行的一项关键机械功能。在细胞尺度上，细胞-细胞黏附具有显著的可调性，以在发育、稳态和疾病过程中同时实现凝聚与可塑性。这种适应性黏附由嵌入流体膜中横向可移动分子之间的瞬态键提供物理支撑。因此，不同于固-固或固-流界面上的特异性黏附，流-流界面上的剥离可通过断裂键、移动键或二者结合来进行。由键流动性提供的额外自由度如何改变剥离力学尚不清楚。为此，我们建立了一种将扩散、反应与力学自洽耦合的理论模型。横向迁移率与反应速率决定了不同的剥离机制。在扩散主导的Stefan类机制中，键运动建立自稳定动力学，提高了有效黏附断裂能。反应主导的机制表现出行波剥离解，其中小尺度扩散与边际解绑控制剥离速度。在反应-扩散混合机制中，键运动引起的增强与键断裂引起的削弱以力依赖的方式竞争，从而界定黏附斑块的强度。进而，斑块强度取决于分子性质，如键刚度、力敏感性或拥挤度。我们由此确立了在细胞组织与工程仿生系统中实现可调凝聚的物理规则。