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基于浸入边界法研究超弹性红细胞在剪切流中的运动特性
目的 研究微血管中红细胞在剪切流中的运动特性,为阐明血管疾病的发病机制和开展血液循环实验研究提供理论参考.方法 建立具有膜厚度的超弹性红细胞模型,结合反馈力法和有限元浸入边界法,模拟红细胞在血液剪切流作用下的结构变形和运动方式.其中,固体采用超弹性材料,利用有限单元法进行求解;流体为不可压缩牛顿流体,利用有限差分法求解.结果 数值计算结果重现了细胞在剪切流中以“坦克履带式”向前滚动的运动方式.计算结果与文献结果吻合较好,验证了计算方法的可靠性.结论 所采用的浸入边界法对处理大变形问题的优势尤为明显,可以较好地展示红细胞在剪切流中的变形全过程.
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造影红细胞对剪切流中肿瘤细胞黏附的影响
目的 研究造影红细胞对剪切流环境中白细胞介导肿瘤细胞在内皮细胞上黏附的影响.方法 在平行平板流动腔中加入20％比容的造影红细胞,分析不同剪切率(62.5、100、200 s-1)下内皮细胞上黏附白细胞数目、肿瘤细胞与黏附白细胞的碰撞事件以及稳定黏附肿瘤细胞数目的变化.结果 造影红细胞促进白细胞在内皮细胞上黏附,增加肿瘤细胞与黏附白细胞的碰撞频率,并终促进肿瘤细胞在内皮细胞上的黏附,且这一现象在高剪切率(200 s-1)下更为明显;但造影红细胞对肿瘤细胞的黏附效率并无显著影响.结论 剪切流中造影红细胞的存在对肿瘤细胞在内皮细胞上的黏附起到促进作用,研究结果为探索癌症治疗方法提供理论基础.
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剪切流定量调控细胞钙信号的研究进展
细胞内的钙信号活动受细胞所处微环境的调控,与细胞的自我更新、分化、增殖和凋亡密切相关.研究细胞钙信号的定量调控不仅有助于精确掌握在微环境影响下细胞内钙信号的动力学规律,更能在细胞的命运控制、行为模拟、系统仿生等方面发挥至关重要的作用.本文总结了剪切流调控细胞钙信号的定量研究进展,包括:(1)剪切流刺激细胞钙响应的实验现象与机制；(2)剪切流刺激细胞钙响应的数学建模与仿真；(3)剪切流对细胞钙信号的反馈控制.
