支撑球形双层膜中运动细丝的阻力

细胞膜的诸多重要功能由其内嵌蛋白质与生物聚合物的自组织实现。蛋白质动力学部分由其阻力决定。大量此类蛋白质可聚合形成细丝。关于蛋白质-膜相互作用的体外研究常使用涂有脂质双层的刚性微珠作为细胞膜模型。受此启发，我们采用细长的物体理论计算嵌入支撑双层膜外层的单根丝状蛋白质、且外部为牛顿流体的平动与转动阻力。我们首先考虑两层通过叶间摩擦强耦合的 regime。我们发现平行方向的阻力随细丝长度线性增长，而垂直方向及转动阻力系数随长度呈二次增长。这些发现通过标度论证及分析运动细丝周围的速度场得以解释。随后，我们给出并讨论了自由悬浮双层膜与支撑膜中运动细丝的阻力随膜叶间摩擦变化的定性差异。最后，我们简要讨论了如何将这些发现用于实验中确定膜流变学性质。总之，我们给出了一个统一理论框架，可计算膜性质（曲率、黏度及叶间摩擦）以及外部与内部三维流体深度和黏度对杆状或有丝蛋白质阻力的影响。