因為在生物安全性和導入效率等方面的優(yōu)勢,基于力學方法實現(xiàn)基因導入日益得到學術界的重視.本文提出了一種基于零質量射流,對微管道中運動的細胞施加流體作用力,引起其發(fā)生變形,進而促使細胞膜上力敏通道開啟的方法,并通過數(shù)值模擬進行了理論驗證.本文采用浸沒有限元法,對紅細胞在微管道內運動過程中受到零質量射流作用的變形情況進行數(shù)值模擬,探討了如何高效地實現(xiàn)小分子物質導入細胞.數(shù)值模擬的重要參數(shù)有微管道內壓力梯度Δ_p,零質量射流的振幅A_m和頻率f.經(jīng)過對流場特征和紅細胞受力情況的分析,發(fā)現(xiàn)當細胞某處表面張力T₀大于臨界表面張力τ_c時,細胞表面力敏通道打開,并得到每一時刻細胞力敏通道打開的百分比P_open.本文定義了通道開啟積分I,以衡量在不同的流動參數(shù)情況下,細胞膜力敏通道的開啟程度,進而探討了壓力梯度和射流振動頻率、振幅對I值的影響,以尋找優(yōu)化的工藝參數(shù).該方法具有微制造工藝簡單易行,在保證高通量導入的同時,便于對所施加的流體作用力進行精確控制的特點,這使得蛋白質、基因等物質實現(xiàn)跨膜輸運,... 

【文章來源】：物理學報. 2020,69(23)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]零質量射流及其在進氣道流動控制中的應用研究[J]. 邵純,曹燕飛,鄒龍,陳偉芳.  工程力學. 2015(04)



本文編號：3572434