球形细胞膜上电场应力的计算

目的：研究静电场作用球形细胞后细胞膜上电场应力的大小及分布。方法：求解满足边值关系的拉普拉斯方程得到外电场作用后细胞膜内外电势的重新分布，并在此基础上用麦克斯韦应力张量法分析电场应力大小及分布。结果：电场应力与外加电场强度的平方成正比，与细胞等效介电常数成正相关。103 V/m量级的静电场可以在细胞膜上产生10-4 Pa的应力。在平行外电场方向电场应力指向膜外表现为拉力，垂直外电场方向电场应力指向膜内表现为压力。结论：球形细胞膜上电场应力呈余弦曲线分布可以解释电场引发细胞形变现象。 【关键词】静电场；球形细胞；电场应力；生物学效