多孔软生物组织生长过程中流固相互作用的微力学

本文探讨与生物生长相关的若干建模问题。我们的处理基于近期提出的、混合物理论框架下的通用生长表述（Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 52, 2004, 1595--1625）。我们旨在增强该处理，使其更适用于多孔软组织（特指肌腱）生长的生物物理。这涉及对数学表述的多处修正，以表征反应、传输与力学及其相互作用。我们亦重新表述反应-传输的控制微分方程，以表征组织流体相的不可压缩约束。该修订使双曲或平流主导极限的数值稳定化得以直接实现。采用算子分裂格式的有限元实现，求解由该理论导出的耦合非线性偏微分方程。受我们的实验模型——由肌腱成纤维细胞自组装形成的无支架体外工程肌腱（Tissue Engineering, 10, 2004, 755--761）——启发，我们求解若干数值算例，展示组织生长的生物物理方面及模型的改进数值性能。