S'abonner

Hybrid continuum–coarse-grained modeling of erythrocytes - 07/05/18

Doi : 10.1016/j.crme.2018.04.015 
Jinming Lyu a, Paul G. Chen a, , Gwenn Boedec b, Marc Leonetti c, Marc Jaeger a
a Aix Marseille Univ, CNRS, Centrale Marseille, M2P2, Marseille, France 
b Aix Marseille Univ, CNRS, Centrale Marseille, IRPHE, Marseille, France 
c Université Grenoble Alpes, CNRS, LRP, Grenoble, France 

Corresponding author.

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
Article gratuit.

Connectez-vous pour en bénéficier!

Abstract

The red blood cell (RBC) membrane is a composite structure, consisting of a phospholipid bilayer and an underlying membrane-associated cytoskeleton. Both continuum and particle-based coarse-grained RBC models make use of a set of vertices connected by edges to represent the RBC membrane, which can be seen as a triangular surface mesh for the former and a spring network for the latter. Here, we present a modeling approach combining an existing continuum vesicle model with a coarse-grained model for the cytoskeleton. Compared to other two-component approaches, our method relies on only one mesh, representing the cytoskeleton, whose velocity in the tangential direction of the membrane may be different from that of the lipid bilayer. The finitely extensible nonlinear elastic (FENE) spring force law in combination with a repulsive force defined as a power function (POW), called FENE–POW, is used to describe the elastic properties of the RBC membrane. The mechanical interaction between the lipid bilayer and the cytoskeleton is explicitly computed and incorporated into the vesicle model. Our model includes the fundamental mechanical properties of the RBC membrane, namely fluidity and bending rigidity of the lipid bilayer, and shear elasticity of the cytoskeleton while maintaining surface-area and volume conservation constraint. We present three simulation examples to demonstrate the effectiveness of this hybrid continuum–coarse-grained model for the study of RBCs in fluid flows.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Lipid membrane, Vesicle dynamics, Red blood cell, Boundary element method, Stokes flow


Plan


© 2018  Académie des sciences. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 346 - N° 6

P. 439-448 - juin 2018 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • An asymptotic Reissner–Mindlin plate model
  • Christian Licht, Thibaut Weller
| Article suivant Article suivant
  • Interaction of a conductive crack and of an electrode at a piezoelectric bimaterial interface
  • Oleg Onopriienko, Volodymyr Loboda, Alla Sheveleva, Yuri Lapusta

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2024 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.