新葡萄8883国际官网力学与工程科学系学术报告

题    目：细胞利用起泡行为在低雷诺数下游泳
报告人：巫浩  研究员
              国科温州研究院，E-mail: wuhao@ucas.ac.cn

时    间：2023年5月15日（ 周一）上午10:00
地    点：新葡萄8883国际官网1号楼212会议室

主持人：易新  新葡萄8883国际官网长聘副教授

报告摘要：最近科学家发现被称为Dictyostelium的变形虫以及中性粒细胞可以利用整体起泡的细胞形变来游泳，这与长期以来所研究的利用鞭毛和纤毛游泳的大肠杆菌、精子和海藻非常不同，也与长期以来的认知——变形虫细胞只能在基质上爬行——相矛盾。其他生物，如Eutreptiella gymnastica使用充分的形状变形在水中游泳。此外，免疫系统的细胞以及癌细胞在组织的三维封闭环境中迁移时，会发生频繁的形状变化（类变形虫运动），使它们能够在没有粘附点的帮助下在这些多孔介质中向前移动。另一方面，细胞也可以形成一个稳定的大泡并利用皮层流的逆向流动来推进自身。换句话说，它们在利用形变进行低雷诺数游动。在本报告中，我们在一个平直的几何通道中利用Helfrich的弹性膜理论构造了一个可变形的细胞游泳模型，发现了空间约束对细胞游泳行为的影响，揭示了不同强度空间约束下的标度行为和对称性自发破缺。另外，我们也研究了细胞形成一个稳定大泡并利用皮层流的运动，发现了不同的形变与游泳速度的关系，并利用模拟再现了与实验符合的皮层流动。我们期待该模型能为免疫细胞和癌细胞在流体中的运动提供一定的理论指导。

报告人简介：巫浩，国科温州研究院研究员，本科毕业于山东大学，硕士毕业于北京师范大学，博士毕业于日本东京大学，之后分别在法国国家科学研究中心交叉物理实验室、美国明尼苏达大学双城分校和马萨诸塞大学阿默斯特分校的 Conte 国家高分子中心做博士后和高级研究员。于 2017 年获得美国国立卫生研究院（NIH）肿瘤的物理科学中心（PSOC）的青年学术带头人（Junior Investigator）基金，回国后入选 2022 年度中国科学院彭桓武理论物理创新中心青年访问科学家以及 2022 年度浙江省海外引才计划创新青年项目（浙江省青年千人）。主要从事软物质与活性物质的理论建模和数值模拟工作，特别是生物膜的弹性理论、自组装的几何效应和复杂环境下的低雷诺数游泳的研究。已在国际期刊发表 SCI 论文十余篇。受欧阳钟灿院士邀请参与国家自然科学基金委重大项目《能量代谢仿生体系的构建与功能》子课题担任理论骨干。

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