东北大学学报(自然科学版) ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (6): 906-912.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2023.06.019
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胡晟1,2, 叶俊彦1, 赵勇1,2
HU Sheng1,2, YE Jun-yan1, ZHAO Yong1,2
摘要: 由于红细胞具有双凹形结构和较好的超弹性响应,其能通过大尺度的拉伸和收缩变形穿梭于细长的毛细血管,为维持人体生命活动所需的氧气承担了重要输运工作.本文采用COMSOL有限元软件,依托流-固耦合模块进行了红细胞在不同粗细血管、血浆黏度,以及血液流速等关键影响因素的动态模拟.通过仿真计算可知红细胞能够轻松通过3 μm孔径的毛细血管,相比6 μm孔径的毛细血管承受了4.5倍的流体剪切力.同时5.5 mPa·s黏度的血浆诱使红细胞形成降落伞形状,并且中间凹陷结构消失逐渐沿着流速方向水平凸出.本文对T型和Y型微通道的流速进行了研究,两者的仿真结果都指出非对称流体环境使红细胞形成镰刀弯钩形状.另外,较高流速的支路通道在汇聚口较快诱发红细胞弯钩形状消失,逐渐演变为呈直杆形平躺流动.
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