柔软生物颗粒的电电离反应和电变形,与金属电离的Janus活性颗粒相互作用
Donggang Cao1, Gilad Yossifon1,2
1School of Mechanical Engineering, Tel-Aviv University, Tel-Aviv, 69978, Israel. gyossifon@tauex.tau.ac.il.
Soft matter
|August 1, 2025
概括
活跃的贾努斯粒子 (JPs) 可以精确地分析细胞核机制. 它们在核上的表面覆盖与核灵活性相关,为现场生物力学评估提供了一种新方法.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 微流体学 微流体学
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 活性 (自动推进) 粒子为单细胞分析提供无,遥控和亚细胞精度.
- 金属-电离子简斯粒子 (JPs) 是创新的微观工具,在细胞研究中具有潜力.
研究的目的:
- 调查与活性JP相互作用的细胞核的电电泳反应 (DEP) 反应和电机械变形.
- 开发一种使用JP表面覆盖面作为生物力学标记物进行核力学现场评估的新方法.
主要方法:
- 采用了模拟生物颗粒的"等价滴"两相模型.
- 将纳维埃-斯托克斯方程与流体运动和接口动态的相场模型相结合.
- 对实验和分析数据进行验证的模拟结果.
主要成果:
- 观察到核变形和JP表面覆盖与应用于电压之间的非线性关系.
- 发现JP介电半球覆盖面随着电压的增加而增加,这是由于增强的正DEP力,在特定电压时达到峰值.
- 证明了核灵活性和JP表面覆盖率之间的强烈相关性.
结论:
- JP表面覆盖率可以作为核变形性的生物力学标记.
- 这项研究提出了一种新的方法,用于在现场评估使用活跃的JP的核力学.
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