血流中黑色素瘤附著血管壁的水動力學(xué)過程與流場分析.pdf

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

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

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