血流中黑色素瘤附著血管壁的水動(dòng)力學(xué)過程與流場(chǎng)分析.pdf

1、腫瘤細(xì)胞通過體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，在其外滲階段它與血管壁內(nèi)皮細(xì)胞層的粘附是非常關(guān)鍵的步驟。已有的研究表明，多形核白細(xì)胞在腫瘤細(xì)胞的粘附過程中扮演了十分重要的角色。本文以黑色素瘤細(xì)胞為對(duì)象，研究了腫瘤細(xì)胞在圍繞著附著在血管壁面的白細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)過程中，周圍的流場(chǎng)水動(dòng)力學(xué)環(huán)境特別是局部的流場(chǎng)速度剪切率對(duì)附著的影響。這對(duì)于深入理解腫瘤細(xì)胞的內(nèi)在轉(zhuǎn)移機(jī)制和研究相應(yīng)的治療手段有著重要的意義。
　　本文以商用計(jì)算流體軟件Fluent為平臺(tái)，建立起

2、了一個(gè)包括管壁、多形核白細(xì)胞和黑色素腫瘤細(xì)胞在內(nèi)的三維數(shù)值計(jì)算模型。
　　首先對(duì)腫瘤細(xì)胞相對(duì)白細(xì)胞多個(gè)特殊位置時(shí)的流動(dòng)情況進(jìn)行了研究，分析了細(xì)胞間相對(duì)位置的改變對(duì)于流場(chǎng)剪切率的影響。其結(jié)果較好地符合有關(guān)的體外實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，證明了數(shù)值計(jì)算的可行性和有效性。
　　在此基礎(chǔ)上，采用準(zhǔn)定常描述方法模擬了未考慮細(xì)胞表面生物化學(xué)鍵的作用時(shí)血液流驅(qū)動(dòng)下的腫瘤細(xì)胞在附著于血管的白細(xì)胞壁面上的運(yùn)動(dòng)過程。研究了在不同剪切來流條件下，腫瘤細(xì)胞從白細(xì)胞

3、對(duì)稱面接近附著的白細(xì)胞時(shí)的動(dòng)力學(xué)特性。結(jié)果表明不同剪切來流驅(qū)動(dòng)下的腫瘤細(xì)胞相對(duì)于白細(xì)胞會(huì)發(fā)生脫離和保持附著兩種運(yùn)動(dòng)。
　　最后研究了不同初始位置的腫瘤細(xì)胞從側(cè)面接近白細(xì)胞并與之發(fā)生接觸，或是恰好從白細(xì)胞的側(cè)面滑過而未發(fā)生接觸時(shí)的情況。分析在此過程中的腫瘤細(xì)胞運(yùn)動(dòng)特性和流動(dòng)環(huán)境。與細(xì)胞間發(fā)生正面接觸運(yùn)動(dòng)時(shí)的情況進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)：側(cè)面接近的腫瘤細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)特性更為復(fù)雜,從而從水動(dòng)力學(xué)角度說明了流動(dòng)剪切率會(huì)對(duì)癌細(xì)胞與白細(xì)胞的粘附產(chǎn)生重要影響。