Заседание на КОЛОКВИУМ "акад. Р. КАИШЕВ" на ИФХ-БАН |
| 25.11.2025 |
 |
Уважаеми колеги, |
| На 2 декември 2025 (вторник) от 10:30 часа в зала 225, етаж 2, блок 11, Институт по физикохимия, Кампус Гео Милев – БАН ще бъде представен доклад: |
Преминаване на везикули през тесен процеп под действие на флуиден поток – скейлингови отношения
от Богдан Рангелов, Пейчо Петков*, Андрей Милчев
Институт по физикохимия, Българска академия на науките
*Софийски университет "Св. Кл. Охридски", Физически факултет
Преминаването на везикули (контейнери) през канали и процепи е от значение за широк спектър от приложения, като например доставка на лекарства, нанофлуидика, клетъчна филтрация и хемостаза. Везикулите изпълняват важни и разнообразни функции в живите организми, като подпомагат преноса на материали като протеини, хормони, ензими и др. както в междуклетъчната, така и в извънклетъчната среда. Тези процеси на масов пренос са неизбежно свързани с преминаване през препятствия във вид на стеснения (пори или процепи) по различни типове разделящи граници. Освен това, преминаването (или непреминаването) на обекти от мека кондензирана материя (като червените кръвни клетки) през междуендотелните цепнатини е основен фактор за филтрирането на кръвта и развитието на редица заболяванията, като играе и решаваща роля в микрофлуидните устройства, използвани за филтриране. С помощта на обстойни симулации по метода на молекулна динамика е изследвано преминаването на везикула с товар/пълнеж през тесен правоъгълен процеп, като хидродинамичните взаимодействия се отчитат с помощта на алгоритъм - динамиката на многочастичкови удари (MPCD). Везикулата е моделирана като свързана триизмерна сферична мембрана с M мономера (върхове), съдържаща пълнеж с определена числена плътност φ. Изследани са везикули с различни размери и различна концентрация на пълнежа, движещи се във флуиден поток, предизвикан от постоянна сила F, като е показано, че времето за преминаване τ на везикулата през процеп с полуширина H скалира като τ−1 ∝ FH2, потвърждавайки теоретичните прогнози. Режимът на скалиране е ограничен отдолу от критична сила Fjam-min ∝ H−1, при която везикулата се заклещва в процепа и не може да премине, докато при над един порядък по-голяма сила времето за преминаване τ престава да зависи от H. Както и може да се очаква, концентрацията на пълнежа влияе на времето за преминаване τ, като то нараства линейно с концентрацията на пълнежа. Също така, тази зависимост се засилва с намаляването на силата на флуидния поток.
Резултатите от тези изследвания са публикувани в:
Langmuir 2025, 41, 25, 15849–15856, https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.5c00604
Водещ на колоквиума: Пламен Чуков
