本文關(guān)鍵詞：血流中黑色素瘤附著血管壁的水動力學(xué)過程與流場分析

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【摘要】：腫瘤細(xì)胞通過體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)移,在其外滲階段它與血管壁內(nèi)皮細(xì)胞層的粘附是非常關(guān)鍵的步驟。已有的研究表明,多形核白細(xì)胞在腫瘤細(xì)胞的粘附過程中扮演了十分重要的角色。本文以黑色素瘤細(xì)胞為對象,研究了腫瘤細(xì)胞在圍繞著附著在血管壁面的白細(xì)胞的運動過程中,周圍的流場水動力學(xué)環(huán)境特別是局部的流場速度剪切率對附著的影響。這對于深入理解腫瘤細(xì)胞的內(nèi)在轉(zhuǎn)移機(jī)制和研究相應(yīng)的治療手段有著重要的意義。本文以商用計算流體軟件Fluent為平臺,建立起了一個包括管壁、多形核白細(xì)胞和黑色素腫瘤細(xì)胞在內(nèi)的三維數(shù)值計算模型。首先對腫瘤細(xì)胞相對白細(xì)胞多個特殊位置時的流動情況進(jìn)行了研究,分析了細(xì)胞間相對位置的改變對于流場剪切率的影響。其結(jié)果較好地符合有關(guān)的體外實驗數(shù)據(jù),證明了數(shù)值計算的可行性和有效性。在此基礎(chǔ)上,采用準(zhǔn)定常描述方法模擬了未考慮細(xì)胞表面生物化學(xué)鍵的作用時血液流驅(qū)動下的腫瘤細(xì)胞在附著于血管的白細(xì)胞壁面上的運動過程。研究了在不同剪切來流條件下,腫瘤細(xì)胞從白細(xì)胞對稱面接近附著的白細(xì)胞時的動力學(xué)特性。結(jié)果表明不同剪切來流驅(qū)動下的腫瘤細(xì)胞相對于白細(xì)胞會發(fā)生脫離和保持附著兩種運動。最后研究了不同初始位置的腫瘤細(xì)胞從側(cè)面接近白細(xì)胞并與之發(fā)生接觸,或是恰好從白細(xì)胞的側(cè)面滑過而未發(fā)生接觸時的情況。分析在此過程中的腫瘤細(xì)胞運動特性和流動環(huán)境。與細(xì)胞間發(fā)生正面接觸運動時的情況進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn):側(cè)面接近的腫瘤細(xì)胞的運動特性更為復(fù)雜,從而從水動力學(xué)角度說明了流動剪切率會對癌細(xì)胞與白細(xì)胞的粘附產(chǎn)生重要影響。
【關(guān)鍵詞】：黑色素腫瘤細(xì)胞 白細(xì)胞 準(zhǔn)定常描述 動力學(xué)特性 剪切率 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R739.5;O35
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1. 研究背景8-11
• 1.1.1. 腫瘤及其轉(zhuǎn)移8-10
• 1.1.2. 生物力學(xué)與微血管流動10-11
• 1.2. 相關(guān)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3. 本文主要工作13-15
• 第2章 生物力學(xué)模型和數(shù)值方法15-23
• 2.1. 流動腔幾何模型15-16
• 2.2. 細(xì)胞幾何模型16-17
• 2.3. 基本方程17-18
• 2.3.1. 流場控制方程17
• 2.3.2. 細(xì)胞動力學(xué)方程17-18
• 2.4. CFD及相關(guān)軟件介紹18-20
• 2.4.1. Gambit軟件19
• 2.4.2. Fluent軟件19-20
• 2.5. 離散方法20-21
• 2.6. SIMPLE算法21-23
• 第3章 腫瘤細(xì)胞固定時的水動力學(xué)分析23-37
• 3.1. 引言23
• 3.2. 數(shù)值計算模型23-27
• 3.2.1. 求解域的確立23-24
• 3.2.2. 邊界條件24-26
• 3.2.3. 網(wǎng)格劃分26-27
• 3.3. 單個細(xì)胞情形時流場分析27-31
• 3.3.1. 細(xì)胞上方區(qū)域內(nèi)的速度分布27-29
• 3.3.2. 細(xì)胞頂部位置的速度剪切情況29-31
• 3.4. 多細(xì)胞情況時的流場分析31-37
• 3.4.1. 細(xì)胞上方區(qū)域內(nèi)的速度分布32-34
• 3.4.2. 細(xì)胞頂部位置的速度剪切情況34-37
• 第4章 腫瘤細(xì)胞附著過程水動力學(xué)分析37-64
• 4.1. 引言37
• 4.2. 腫瘤細(xì)胞正面接近并脫離白細(xì)胞37-44
• 4.2.1. 腫瘤細(xì)胞的初始位置37-38
• 4.2.2. 腫瘤細(xì)胞運動過程示意圖38-39
• 4.2.3. 計算結(jié)果分析39-44
• 4.3. 腫瘤細(xì)胞正面接近并附著白細(xì)胞44-48
• 4.3.1. 腫瘤細(xì)胞運動示意圖44-45
• 4.3.2. 計算結(jié)果分析45-48
• 4.4. 腫瘤細(xì)胞側(cè)面接近并脫離白細(xì)胞48-55
• 4.4.1. 腫瘤細(xì)胞的初始位置48
• 4.4.2. 腫瘤細(xì)胞運動過程示意圖48-49
• 4.4.3. 計算結(jié)果分析49-55
• 4.5. 腫瘤細(xì)胞側(cè)面接近并滑過白細(xì)胞55-64
• 4.5.1. 腫瘤細(xì)胞的初始位置55-56
• 4.5.2. 腫瘤細(xì)胞運動過程示意圖56-57
• 4.5.3. 計算結(jié)果分析57-64
• 第5章 結(jié)論與展望64-66
• 5.1. 結(jié)論64-65
• 5.2. 研究展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 致謝68-70

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王企鯤;孫仁;;管流中顆�！皯T性聚集”現(xiàn)象的研究進(jìn)展及其在微流動中的應(yīng)用[J];力學(xué)進(jìn)展;2012年06期

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本文編號：843997