多肽在微通道内流动与迁移特性的数值模拟
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1.浙江大学机械工程学院,浙江 杭州 310027;2.浙大宁波理工学院机电与能源工程学院,浙江 宁波 315100

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浙江省自然科学基金重点项目(LZ21A020001);国家自然科学基金资助项目(51605432);宁波市科技创新2025重大专项(2020Z112)


Numerical Simulation of Flow and Migration Characteristics of Peptides in Microchannels
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    摘要:

    利用耗散粒子动力学方法,建立多肽粗粒化模型,分别研究了流场强度、分子浓度、分子链长、溶剂性质对多肽在微通道内压力驱动下流动行为的影响。研究发现:多肽溶液表现出剪切稀化行为,随流场强度增强,壁面附近相对浓度降低;随溶液浓度增加,通道中心处流速增大,多肽远离壁面的趋势增强;随链长、溶剂溶解能力增加,多肽由壁面向通道中心迁移趋势增强。通过对不同条件下流场与相对浓度分布进行分析,提示不同条件对多肽微通道流动与迁移特性具有重要影响,并从流体动力学和流变学角度对多肽在不同条件下的流动与迁移机理给出解释。

    Abstract:

    Using dissipative particle dynamics method, a coarse-grained model of polypeptide was established, and the effects of flow field strength, molecular concentration, molecular chain length, and solvent properties on the flow behavior of peptides driven by pressure in microchannels were studied. The study found that: the polypeptide solution exhibits shear thinning behavior, with the increase of the flow field strength, the relative concentration near the wall decreases; with the increase of the solution concentration, the flow velocity at the center of the channel increases, and the tendency of the polypeptide to move away from the wall increases; with the chain length, the solvent dissolves With the increase of the capacity, the migration tendency of the polypeptide from the wall to the center of the channel is enhanced. Through the analysis of the flow field and relative concentration distribution under different conditions, it is suggested that different conditions have an important influence on the flow and migration characteristics of polypeptide microchannels, and the flow and migration mechanism of polypeptides under different conditions from the perspective of hydrodynamics and rheology Give an explanation.

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  • 收稿日期:2022-04-02
  • 最后修改日期:2022-06-17
  • 录用日期:2022-06-20
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