基于液固耦合的光镊拉伸红细胞变形特性

目的：通过液固耦合的方法模拟红细胞在光镊拉伸过程中的变形情况，从而得到其剪切模量等力学参数，以探索其变形规律。 方法：通过PRO/E建立血细胞三维双凹椭球模型，导入到ABAQUS软件中，采用超弹性材料，通过流体腔模型实现液固耦合，对光镊拉伸红细胞模型进行有限元计算。仿真再现红细胞变形的整个过程，拟合Suresh试验数据得到红细胞的剪切模量，进一步分析细胞质、细胞大小和形状与变形能力的关系。 结果：仿真得到正常红细胞的剪切模量在5~9 μN/m之间；细胞形状和直径均对变形能力有一定影响：直径越大，变形能力越差；双凹椭球细胞相对于球形细胞有更好的变形能力。 结论：流体腔模型能够高效实现液固耦合，较好地模拟红细胞在光镊拉伸过程中的变形情况，直观地揭示细胞质、细胞大小和形状与变形的关系。为研究其他壳液提供了一种方法和参考