Structure and interaction potentials in solid-supported lipid membranes studied by X-ray reflectivity at varied osmotic pressure
以不带电荷的脂质模型体系1，2-二肉豆蔻酰-sn-甘油基-3-磷酸胆碱（DMPC）为模板，采用旋涂法制备了高度定向的固体支撑脂质膜，并对膜中的$N \simeq 16$进行了控制。将样品浸入聚合物水溶液中以控制渗透压，并通过X射线反射率进行研究。双层结构和波动已被确定通过建模的数据在整个q范围内。热波动描述使用连续的近晶哈密顿与适当的边界条件，在基板和自由表面的堆栈。由此产生的波动幅度和压力-距离的关系进行了讨论，鉴于双层间的潜力。
2015-04-09 cond-mat.soft
Lateral organization in mixed lipid bilayers supported on a geometrically patterned substrate
脂质在生物膜中的组织对于细胞功能如信号转导和膜运输是必不可少的。一个主要的挑战是如何控制横向脂质组成的支持膜，这是至关重要的生物传感器的设计和细胞过程的调查。在这里，我们进行的第一个理论研究的横向组织的混合脂质双层诱导的几何图案化的基板，并检查图案化的基板诱导的结构形成的物理机制的支持脂质双层。丰富多样的脂质成分分离受到调节，并且结果可以很好地解释最近的实验工作[Yoon，T. Y.等人，\textit{Nat. Mater.} \textbf{5}，281（2006）和Parthasarathy，R.等人，\textit{Langmuir} \textbf{22}，5095（2006）]。本研究提供了一个全面的理解，通过统一这些实验证据的机械控制膜组件的空间组织。
2006-11-03 cond-mat.soft
Translational diffusion coefficients of membrane protein aggregates in free and supported lipid membranes
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文通过Kirkwood-Riseman理论研究了膜蛋白聚集体在自由和支撑脂膜中的扩散行为，揭示了流体动力学相互作用对扩散系数的影响，并提出了一种有效计算方法。
2025-11-30 cond-mat.soft physics.bio-ph
Approximate method for cutting pattern optimization of frame-supported and pneumatic membrane structures
本文提出了一种计算效率高的框支充气膜结构裁剪方案近似优化方法。平面切割片是通过减小来自期望的弯曲形状的应力而获得的形状的误差最小化来生成的。通过求解总应变能最小化问题，得到了平衡形状。在分析气动薄膜时，还考虑了压力对薄膜所作的外功。本文还提出了一种分析ETFE薄膜的近似方法，其中弹塑性行为被建模为单调加载条件下的非线性弹性材料。通过框架支撑的聚氯乙烯（PVC）膜结构和气压方形ETFE膜的例子证明了所提出的方法的效率。
2017-12-13 cond-mat.soft math.OC
Statistical mechanics and dynamics of two supported stacked lipid bilayers
从理论上研究了双支撑双层膜的统计物理和动力学。设计双支撑脂质双层的主要目标是获得生物膜的模型系统：上层双层几乎是自由浮动的，下层双层屏蔽基底。波动引起的排斥膜之间和下膜和壁之间的明确考虑使用高斯变分法。它示出的变化参数，“有效”的吸附强度和平均距离的基板，强烈依赖于温度和膜的弹性模量，弯曲刚度和微观表面张力，这是一个签名的膜波动所发挥的关键作用。这些支持膜的稳定性的范围进行了研究，显示出一个复杂的依赖裸吸附强度。特别是，找到了上膜受到下膜轻微扰动且仍与表面结合的实验条件。与膜法向模式相关的阻尼率的理论计算中包括壁面的流体动力摩擦和两个膜之间的流体动力相互作用。
2010-03-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Lateral hydrodynamics in supported membranes: The Evans-Sackmann model and its extensions
Kyoto University（京都大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）；Wenzhou Institute, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学温州研究院）
本文综述了Evans-Sackmann水动力学模型在支撑流体膜中横向传输的理论发展和现代应用，讨论了模型的原始形式、扩展以及其在膜相分离动力学和相关扩散中的统一作用。
2026-06-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Understanding the mechanisms of supported lipid membrane reshaping into tubular networks using quantitative DIC microscopy
Cardiff University（卡迪夫大学）
本研究通过定量DIC显微镜揭示了支持脂质膜在不同温度下形成管状网络的生物物理机制，探讨了脂质相变对膜结构重塑的影响。
2025-12-29 cond-mat.soft physics.optics
Anisotropic surface tension of buckled fluid membrane
固体薄板和流体薄膜在侧向压力作用下表现出屈曲。在这里，它揭示了流体膜具有各向异性屈曲表面张力相反，固体片。令人惊讶的是，表面张力垂直于屈曲方向表现出更强的依赖性比平行于它。我们的理论预测支持无网格膜模型的数值模拟。该各向异性张力可用于测量膜的弯曲刚度。研究还发现多层屈曲膜之间存在相同步现象。
2011-06-01 cond-mat.soft
Supported Membranes on Chemically Structured and Rough Surfaces
我们提出了一个一般的线性响应描述膜粘附在粗糙或化学结构化的表面。我们的方法占非本地范德华效应，并包含更近似（和本地）Deryagin方法在一个简单的限制。专门支持膜，我们认为基板结构上的膜粘附能和配置的影响。对于粗糙的基材，粘附力通常不太有利，并且膜形状倾向于遵循表面轮廓。然而，化学图案化有利于膜结构与表面结构异相的粘附。最后，考虑到表面缩进的“V”形沟槽，我们表明，我们的方法是在公平的协议与精确的数值解。
2000-09-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Non-monotonic fluctuation spectra of membranes pinned or tethered discretely to a substrate
本文计算了由系链阵列与固体支撑简谐耦合的流体膜的热涨落谱。对于强系链，该光谱表现出非单调的各向异性行为，在约两倍系链距离的波长处具有相对最大值。对均方根位移进行评估，以估计典型的膜位移。可能的应用包括柱支撑或聚合物系留膜。
2005-09-26 cond-mat.soft
Cellular wrapping of elastic particles by a supported lipid membrane
Université Paris Cité, CNRS, Institut Jacques Monod（巴黎西岱大学，法国国家科学研究中心，雅克·莫诺研究所）；Institut Curie, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS UMR168（居里研究所，巴黎文理研究大学，索邦大学，法国国家科学研究中心联合研究实验室）；Department of Physics, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)（基础科学研究高级学院物理系）；Department of Physics and Astronomy, University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学物理与天文学系）
研究揭示了弹性粒子被细胞膜包裹过程中，颗粒柔性和膜-颗粒粘附力对包裹过程的影响，以及刚性对膜突起形成的作用，揭示了吞噬过程中的选择性行为。
2026-01-06 cond-mat.soft physics.bio-ph
Hydrodynamic effects on concentration fluctuations in multicomponent membranes
本文研究了流体动力学效应对多组分流体膜临界浓度波动动力学的影响。考虑了两种几何情况：（i）约束膜情况和（ii）支撑膜情况。我们数值计算波数的有效扩散系数的依赖性，通过改变温度和/或体相流体的厚度。在某些极限情况下，将所得结果与以前得到的解析表达式进行了比较。一个类比的多组分膜的二维微乳液探索有限的膜的几何形状。
2010-11-26 cond-mat.soft
Segregation of receptor-ligand complexes in cell adhesion zones: Phase diagrams and role of thermal membrane roughness
免疫细胞的粘附区，即“免疫突触”，具有受体-配体复合物的特征结构域。结构域的形成可能是由受体-配体复合物的长度差异引起的，并且已经在T细胞粘附到具有锚定配体的支撑膜的实验中进行了研究。对于具有结合细胞膜中受体TCR和LFA 1的两种类型的锚定配体MHCp和ICAM 1的支撑膜，已经观察到在宽范围的配体浓度和亲和力下细胞粘附区中TCR-MHCp和LFA 1-ICAM 1复合物的结构域的共存。对于支持膜与长和短的配体结合到相同的细胞受体CD 2，相反，域共存已观察到一个相当窄的配体浓度比。在这篇文章中，我们确定了详细的相图细胞粘附支持膜与细胞粘附的物理模型。我们发现了一个特性的差异之间的粘附场景中，两种类型的配体在支持膜结合（i）相同的细胞受体或（ii）两种不同的细胞受体，这有助于解释实验观察。我们的相图完全包括纳米尺度上的细胞膜的热形状波动，这导致域形成的临界点和受体和配体的合作结合。
2010-07-22 cond-mat.soft q-bio.SC
Tracking single particles on supported lipid membranes: multi-mobility diffusion and nanoscopic confinement
在过去的二十年里，支撑的脂质双层被广泛研究。在这项工作中，我们研究了直径为20 nm的单个金纳米颗粒（GNP）连接到GM1神经节苷脂或DOPE脂质在不同浓度的DOPC双层支持的扩散。GNP的无限光稳定性与干涉散射显微镜（iSCAT）的高灵敏度相结合，使我们能够在1 ms的时间分辨率下实现1.9 nm的空间精度，同时保持较长的记录时间。我们的轨迹可视化强烈的瞬态约束内域小至20 nm，和数据的统计分析揭示了多个迁移率和偏离正常扩散。我们提出了一个详细的分析，我们的研究结果，并提供解释的支持基板和GM1集群的影响。我们还评论了使用高速iSCAT研究脂质，蛋白质或病毒在脂质膜中的扩散，具有前所未有的空间和时间分辨率。
2013-12-24 cond-mat.soft physics.bio-ph
Fluctuation induced attraction between adhesion sites of supported membranes
我们使用标度参数和粗粒度的蒙特卡罗模拟来研究波动介导的双层膜和支撑表面的一对粘附位点之间的相互作用。我们发现平均力势是一个无限长的吸引势，它随对距$r$：$ϕ(\vec{r})/k_BT=c\ln r$而增长，其中常数$c=2$和$c=1$分别适用于无应力和有应力的膜.当除了排除体积排斥之外，膜还通过高度依赖的吸引势与下面的表面相互作用时，在大的对距离处屏蔽势$ϕ(\vec{r})$。
2010-03-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Statistical thermodynamics of adhesion points in supported membranes
支撑脂质膜是研究细胞膜性质和膜介导过程的有用和重要的模型系统。支撑膜的一个有吸引力的应用是显示出良好定义的粘附特性和受体密度的体模细胞的设计。膜的粘附可以通过特异性和非特异性相互作用来实现，并且通常需要许多粘附键聚集成“粘附域”。聚集过程的早期阶段的一个潜在介体是由膜热波动引起的粘附位点之间的Casimir型力。在这篇综述中，我将提出一个理论分析波动诱导的粘附点在支撑膜聚集。我将首先讨论一个单一的附着点上的膜的热涨落的频谱的影响，从附着点的自由能成本将被推导出来。然后，我将分析具有两个粘附点的支撑膜的问题。使用缩放参数和蒙特卡罗模拟，我将证明，两个附着点通过一个无限长的范围内的有效潜力，增长与对距离的相互吸引。最后，我将讨论涨落引起的相互作用的多体性质。我将表明，虽然这些相互作用本身是不足以允许形成的聚集集群，他们大大降低了剩余的相互作用所需的强度，以促进团簇形成。具体地，对于通过短程吸引势相互作用的粘附分子，聚集所需的直接相互作用的强度降低约两倍至低于热能$k_BT$。
2011-07-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Correlated dynamics of inclusions in a supported membrane
本文将非均相流体膜的流体力学理论推广到固体基底附近的情况。我们推导出的耦合扩散系数对膜夹杂物在大分离的限制相比，夹杂物的大小。二维压应力使耦合系数随粒子间距$r$以$1/r^2$的形式衰减。对于常见的情况下，其中到衬底的距离是亚微米尺度，我们提出的表达式之间的耦合遥远的盘状夹杂物，这是有效的任意夹杂物的大小。我们计算了夹杂物对膜的响应的影响，以及对夹杂物浓度中的耦合扩散系数的相关修正。虽然在短距离的响应被修改，如果膜是一个二维的悬浮液，大距离的响应是不重整化的夹杂物。
2010-11-09 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Signature of a non-harmonic potential as revealed from a consistent shape and fluctuation analysis of an adherent membrane
流体膜与支架（可以是平面表面或更复杂的结构）的相互作用是许多系统所固有的-从人工支撑的双层和囊泡到细胞膜。原则上，这些相互作用可以是离散的和蛋白质介导的，也可以是连续的。在后一种情况下，它们出现从无处不在的内在表面相互作用的潜力，以及自然设计的空间贡献的波动膜或从聚合物的糖萼。尽管这些非特异性电位是无所不在的，但从实验和理论的角度来看，它们的描述一直是一个重大挑战。在这里，我们表明，只有通过扩展通常用于治疗这些类型的系统的标准叠加模型，超出通常的谐波水平的描述，才能实现连续相互作用的影响的充分理解。在这个扩展的理论框架的支持下，我们提出了三个独立的，但相互一致的，实验方法来测量相互作用势强度和膜张力。在明确考虑到散粒噪声的性质以及有限的实验分辨率后，获得了与增强理论的极好的一致性，这最终提供了支架附近的膜的行为的连贯视图。
2014-03-28 cond-mat.soft
Entropy driven aggregation of adhesion sites of supported membranes
本文用平均场计算和格子气模型的蒙特卡罗模拟方法研究了双层膜与支撑平面的粘附点分布。我们的模型占的多体字符的吸引力之间的相互作用引起的膜的热波动的粘附点。我们发现，虽然波动介导的相互作用本身是不足以让聚集域的形成，它们大大降低了直接相互作用所需的强度，以促进团簇形成。具体地，对于通过短程吸引势相互作用的粘附分子，聚集所需的直接相互作用的强度降低约两倍至低于热能$k_BT$。
2010-07-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
The drag of a filament moving in a supported spherical bilayer
本研究使用细长体理论计算了支撑型双层膜中丝状蛋白的平移与旋转阻力，发现阻力随长度呈线性或二次增长，并在统一框架下阐明了膜性质及内外流体对蛋白阻力的影响。
2023-09-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Magnetically Driven Elastic Microswimmers: Exploiting Hysteretic Collapse for Autonomous Propulsion and Independent Control
Eidgenössische Technische Hochschule Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Institut für Physik, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg（马格德堡大学物理研究所）
本文提出利用磁驱动弹性微游泳者实现自主推进与独立控制，通过优化几何结构和磁场形状提升推进速度，为微创医疗应用提供新方法。
2026-03-09 cond-mat.soft cs.RO physics.app-ph
Effective zero-thickness model for a conductive membrane driven by an electric field
从理论上研究了导电膜在直流电场中的行为。一个有效的零厚度模型的基础上罗宾型边界条件的电势在膜上，最初开发的电化学系统。在这样的框架内，获得对膜的弹性模量的校正，其由由于电容效应和通过膜的电流引起的德拜层中的电荷积累引起，并且可以导致膜的波动不稳定性。还计算了膜周围的流体流动，这澄清了关于这些流动与感应电荷电渗（ICEO）产生的流动具有许多相似性的问题。该方法可以有效地描述膜和流体的非平衡稳态。由于在流体膜的文献中广泛使用的零厚度近似，它既简单又比以前的方法更一般。该模型的预测相比，最近的实验支持膜在电场。
2009-11-05 cond-mat.soft
Lipid exchange enhances geometric pinning in multicomponent membranes on patterned substrates
支持的脂质双层具有液体有序/无序域的实验已经表明，脂质域的空间排列和它们的化学组成强烈地受基板的曲率的影响。此外，理论预测表明，这两种效果是密切相关的双层的封闭拓扑结构。在这项工作中，我们测试这一假设制造支撑膜组成的各种形状的胶体颗粒躺在一个平面基板。单个脂质双层包覆胶体和基质两者，允许它们之间的局部脂质交换，从而使系统在化学上开放，即能够与胶体附近的外部储库交换热量和分子。通过重建该系统的吉布斯相图，我们表明，自由能景观直接影响的几何形状的胶体。此外，我们发现，当地的脂质交换增强钉扎的液体无序相在高度弯曲的地区。这使我们能够提供域的弯曲模量差的估计。最后，通过结合实验和数值数据，我们预测的结果可能的实验悬链线和锥形颈部，并表明，这些几何形状可以大大提高精度的弯曲模量的当前估计。
2019-12-04 cond-mat.soft
Structure and thermodynamics of supported lipid membranes on hydrophobic van der Waals surfaces
本研究利用控温原子力显微镜分析了磷脂酰胆碱单层在石墨和六方氮化硼等疏水范德华晶体上的吸附，发现其取向依赖浓度且转变温度显著高于亲水基底，为新型药物递送和生物传感设备应用提供了重要参考。
2024-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.bio-ph
Pressure-dependent adhesion between solid-supported PC-lipid bilayers and vesicles under electric fields
该研究直接测量电场中固体支撑 DMPC 与 DSPC 脂质层间的黏附能，发现其具有显著压力依赖性，并归因于融合中间体，为膜电融合机制提供新解释。
2024-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shape and symmetry of a fluid-supported elastic sheet
最近发现了sine-Gordon链的动力学与某种静态膜折叠问题之间的联系，一维膜轮廓是位置-时间sine-Gordon振幅轮廓的横截面。在这里，我们表明，当一个系统以这种方式嵌入在一个高维系统中，在较大的系统中明显的对称性可以导致非平凡的对称性嵌入系统。特别地，流体基底上的薄屈曲膜具有在对称折叠和反对称折叠之间内插的连续简并性。我们发现这种对称性的哈密顿发电机和相应的守恒动量解释简单的平移对称性的sine-Gordon链的嵌入坐标。我们讨论其他嵌入式动力系统的可能扩展。
2013-08-19 cond-mat.soft nlin.PS nlin.SI
Curvature as a guiding field for patterns in thin block copolymer films
实验数据上的薄膜的圆柱形形成嵌段共聚物（BC）-独立的BC膜以及支持BC膜-强烈表明，局部取向的BC图案是耦合到其中的图案嵌入的几何形状。我们分析了这种现象，使用一般的对称性考虑和数值自洽场的研究，弯曲的BC膜在圆柱形的几何形状。对曲率引起的去湿膜的稳定性进行了分析。在良好的协议与实验中，我们发现，BC圆柱体倾向于沿曲率方向在高曲率对齐。在低曲率，我们确定了一个过渡，从垂直到平行排列的支持膜，这是不存在的独立膜。因此，实验和理论都表明，曲率可以用来操纵和对齐BC模式。
2018-08-02 cond-mat.soft
Nanodroplets Behavior on Graphdiyne Membranes
在这项工作中，我们已经调查，通过完全原子反应（力场ReaxFF）分子动力学模拟，水纳米滴的冲击动力学的石墨烯类膜的一些方面。我们模拟了纳米液滴以不同速度（从100到1500 m/s）撞击的石墨烯支撑膜。结果表明，由于石墨二炔的多孔和弹性结构，液滴呈现出非常复杂的冲击动力学的石墨烯膜所观察到的。在冲击下，液滴以与冲击速度成比例的最大接触半径在表面上扩散。根据能量影响值，许多水分子能够渗透（穿过）纳米孔片。然而，即使在这些情况下，液滴形状（液态）也被保持，并且不同冲击速度情况之间的主要差异在于最大扩展时的飞溅图案。
2017-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Interface geometry of binary mixtures on curved substrates
最近的实验工作的动机多组分脂质膜支持胶体支架，我们报告了一个详尽的理论研究的平衡配置的二元混合物弯曲基板。从Jülicher-Lipowsky推广的Canham-Helfrich自由能的多组分膜，我们推导出一些精确的关系控制的界面分离的两个脂质相的任意形状的基板上的结构和它的稳定性。然后，我们限制我们的分析，四类表面的应用和概念的兴趣：球，轴对称表面，极小曲面和可展曲面。对于每一类，我们调查的结构的几何形状和拓扑结构的接口是如何受到影响的基板的形状，我们作出各种可测试的预测。我们的工作揭示了膜的形状和它的化学组成之间的微妙的相互作用机制，并提供了一个坚实的框架解释支持的脂质双层的实验结果。
2018-06-25 cond-mat.soft physics.bio-ph
Nanoscale Substrate Roughness Hinders Domain Formation in Supported Lipid Bilayers
支撑脂质双层（SLB）是在固体基质表面形成的模型膜。这种结构使得膜实验上可用于研究其性质的表面敏感技术，包括原子力显微镜（AFM），光学荧光显微镜，石英晶体微量天平（QCM）和X射线/中子反射计，并允许与潜在的生物技术应用，如药物筛选设备的技术集成。实验技术通常决定底物的选择或处理，并且据传闻，某些底物适合于特定的实验，但底物的确切影响尚未得到全面研究。在这里，我们研究了一个简单的模型双层的行为，相分离的各种常用的基板，包括玻璃，云母，硅和石英，有显着不同的结果。在云母上观察到的明显的微米级结构域，与在自由浮动的巨单层囊泡（GUV）中观察到的那些相同，在玻璃和石英上减少到纳米级结构域。逮捕域形成的机制进行了研究，和最有可能的候选人是纳米级的表面粗糙度，作为一个小域的流体动力学运动相分离过程中的阻力。有证据表明，表面的物理化学性质具有介导作用，最有可能是由于表面和双层之间的润滑间隙水层的变化。
2019-11-18 cond-mat.soft physics.bio-ph
Controlling interactions in supported bilayers from weak electrostatic repulsion to high osmotic pressure
了解膜之间的相互作用需要在接近自然条件的良好控制系统上进行测量，其中波动起着重要作用。我们已经确定，通过掠入射X射线散射，两个脂质双层之间的相互作用潜力，一个吸附在固体表面和其他浮动接近。我们发现，在这个高度水合的模型系统中的相互作用是两个数量级软比以前报道的工作多层堆栈。这是由于弱的静电斥力，由于小部分的离子化的脂质在支持的双层具有较低数量的缺陷。我们的数据是一致的泊松-玻尔兹曼理论，在该制度的排斥占主导地位的反离子的熵。我们也有独特的访问非常弱的熵排斥势，这使我们能够区分在文献中提出的各种模型。我们进一步证明，支持的双层之间的相互作用潜力可以调整将通过施加渗透压，提供了一种方法来操纵这些模型膜，从而大大扩大了可以解决的生物或物理问题的范围。
2013-01-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
The limits of filopodium stability
丝状伪足是由细胞骨架丝支撑的长的指状膜管。它们的形状是由它们内部的肌动蛋白丝束的刚度以及膜的表面张力和弯曲刚度之间的相互作用决定的。虽然人们可能会期望欧拉屈曲不稳定性，以限制丝状伪足的长度，我们表明，通过简单的精力充沛的考虑，这是在一般情况下，不是这样的。通过进一步分析膜管内细丝的静力学，并通过计算机模拟捕获膜和细丝的波动，我们显示在何种条件下，任意长度的丝状伪足是稳定的。我们讨论了几个已经观察到这种稳定性的体外实验。此外，我们预测，在长，稳定的丝状伪足的细丝采取螺旋形状。
2008-03-03 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
Mediated interactions between rigid inclusions in two-dimensional elastic or fluid films
在过去，连续三维线弹性固体和低雷诺数粘性流体中刚性夹杂物之间的相互作用在很大程度上被量化。主要的示例系统由功能化弹性复合材料或流体胶体悬浮液给出。在这里，我们解决的刚性夹杂物在二维弹性或低雷诺数流体膜的研究情况显着较少。我们集中研究盘状夹杂物彼此保持良好分离而不接触的情况。具体来说，我们证明和解释，相关的格林函数的对数发散被删除的情况下，净外力的夹杂物，符合物理直觉。例如，当仅夹杂物之间的成对相互作用占优势时，这种情况适用。我们的研究结果将支持，例如，调查膜功能化适当的夹杂物，无论是技术或生物起源，或在适当制备的薄膜的动态活性microswimmer。
2022-02-24 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Peeling dynamics of fluid membranes bridged by molecular bonds: moving or breaking
生物粘附是复杂生物体在多尺度下运行的关键机械功能。在细胞尺度上，细胞-细胞粘附是显著可调的，以在发育、稳态和疾病期间实现内聚性和延展性。这种可适应的粘附力由嵌入流体膜中的横向移动分子之间的瞬时键物理支持。因此，与固体-固体或固体-流体界面处的特定粘附不同，流体-流体界面处的剥离可以通过破坏键、通过移动键或通过两者的组合来进行。由键迁移率提供的额外自由度如何改变剥离的机制尚不清楚。为了解决这个问题，我们开发了一个理论模型耦合自洽扩散，反应和力学。横向迁移率和反应速率决定了不同的剥离方式。在扩散主导的Stefan型机制中，键运动建立了自稳定动力学，从而增加了有效粘附断裂能。一个反应主导的政权表现出旅行剥离解决方案，小规模扩散和边缘解约束控制剥离速度。在一个混合的反应扩散制度，加强键运动的竞争与削弱键断裂力依赖的方式，定义的强度的粘附补丁。反过来，贴片强度取决于分子性质，如键刚度，力敏感性，或拥挤。因此，我们建立的物理规则，使可调的凝聚力在细胞组织和工程仿生系统。
2022-03-04 cond-mat.soft physics.bio-ph
Hamiltonian Active Particles in Incompressible Fluid Membranes
Birla Institute of Technology and Science, Pilani（比拉理工学院）；Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）
本文提出了一种哈密顿框架，用于研究嵌入在不可压缩二维膜中的推子和拉子偶极子的相互作用，揭示了远场偶极子流的无旋特性及哈密顿动力学对活性偶极子集体行为的影响。
2026-07-01 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Hydrodynamic lift of a two-dimensional liquid domain with odd viscosity
我们讨论的流体动力作用在一个二维的液体域，横向移动内的支持流体膜在奇数粘度的存在。由于活跃的旋转蛋白质可以在结构域内部积累，我们专注于结构域内部和外部之间的奇数粘度的差异。考虑到二维不可压缩流体向基底的动量泄漏，我们解析地得到了横向畴运动引起的流体流动，并计算了作用在运动液体畴上的阻力和升力。与无奇粘性的被动情况相比，只有当内/外奇粘性不同时，主动情况下才会产生侧向升力。在奇数粘度的内/外对比导致非互易的流体动力学响应的活性液体域。
2021-11-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
