永久电荷对离子流的影响：通量比及其分岔的数值研究
数值分析
2021-06-09 v1 数值分析
摘要
离子流携带细胞间相互通信的电信号。离子通道的永久电荷是影响其流动性质的关键蛋白质结构，而边界条件起到驱动力的作用。针对小和相对大的永久电荷，已通过准一维 Poisson-Nernst-Planck 模型分析了它们对流动性质的影响。解析研究引入了反映永久电荷效应且具有普适性质的通量比。研究还表明通量比在小和大的永久电荷下表现出不同行为。然而，现有解析技术既不能揭示通量比在大小永久电荷之间的行为，也无法揭示二者间的过渡。本工作中，我们给出通量比的数值研究以桥接小与大永久电荷。数值结果验证了两个极端区域的解析预测。更重要的是，随着永久电荷由小变大，检测到非平凡行为的出现。特别地，揭示了通量比的鞍结分岔，展现了结合解析与数值技术所呈现的丰富永久电荷效应现象。数值研究中采用了自适应移动网格有限元方法。
引用
@article{arxiv.2003.11223,
title = {Permanent charge effects on ionic flow: a numerical study of flux ratios and their bifurcation},
author = {Weizhang Huang and Weishi Liu and Yufei Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.11223},
year = {2021}
}
备注
31 pages, 15 figures