弹性介质中正交各向异性微管的屈曲分析

• 作者: 张俊乾 穆罕默德·塔杰
• 来源期刊: 应用数学和力学
• 学科: 物理学
• 关键词: 微管 屈曲 正交各向异性Winkler模型 弹性介质
• 年，卷（期）: 2011,（3）
• 页码范围: 279-285
• 分类号: O343|Q66
• 语种: 中文
• DOI: 10.3879/j.issn.1000-0887.2011.03.004

摘要

已有实验表明,处于细胞质中的微管可以比自由微管承受更大的压力而不发生屈曲.基于嵌入式碳纳米管屈曲的Winkler模型,利用正交各向异性情形的Winkler模型研究了细胞质中充当细胞骨架的微管的屈曲行为.计算表明,本模型可以较好地预测嵌人弹性介质中的微管较自由微管承受更大屈曲压力这一现象,而且所得到的临界屈曲压力与微管受压屈曲的实验值吻合[Needleman D J,Ojeda-Lopez M A,Kai Ewert U R,Miller H P,Wilson L,Satiny C R.Biophys J,2005,89(5):3410-3423;Needleman D J,Ojeda-Lopez M A,Raviv U,Ewert K,Jones J B,Miller H P L,Wilso L,Safinya C R.Phys Rev Lett,2004,93(19):1981041-1981044.].同时,所得的结果也表明周围介质与微管的相互作用可以极大地提高微管抵抗屈曲的能力,该结果很好地阐释了介质与微管相互作用从而提高微管抗屈曲压力的相互作用机制[Brangwynne C P,MacKintosh F C,Kumar S,Geisse N A,Talbot J,Mahadevan L,Parker K K,Ingber D E,Weitz D A.The Journal of Cell Biology,2006,173(5):733-741].模拟结果表明,所给出的模型可以对嵌人弹性介质中的微管的屈曲行为进行很好地模拟.