UNIČENJE LIPOSOMOV S KOLAPSIRAJOČIM KAVITACIJSKIM MIKROMEHURČKOM: NUMERIČNA ŠTUDIJA

datum: 19.08.2021

kategorija: Sporočila za javnost

 

Hidrodinamska kavitacija predstavlja obetavno novo metodo čiščenja odpadnih voda, saj lahko uniči bakterije, inaktivira viruse in poškoduje druge biološke strukture, kot so liposomi. Čeprav inženirji že komercializirajo naprave, ki uporabljajo kavitacijo, še vedno ne znamo odgovoriti na temeljno vprašanje: »Kateri mehanizmi pravzaprav prispevajo h učinkovitosti hidrodinamske kavitacije v različnih aplikacijah?«.

FIG1

Shematski prikaz obravnavanega pojava - sprva stabilen mehurček (levo) v bližini prosto potopljenega sferičnega liposoma (desno).

fig4fig5

 

 

 

 

 

Podrobnejši vpogled v interakcijo mehurčka z bližnjim liposomom za primer δ = 1,2.

V tej luči dani prispevek obravnava interakcijo med posameznim kavitacijskim mikromehurčkom in bližnjim lipidnim veziklom podobne velikosti. Uporabljen je bil sklopljeni numerični model za simulacijo interakcije fluid-struktura, iz katerega smo identificirali in časovno umestili tri kritične načine deformacije veziklov glede na njihove pripadajoče gonilne mehanizme. Rezultati študije vključujejo oceno kritične brezdimenzijske razdalje med liposomom in mehurčkom, pri kateri še lahko pričakujemo poracijo in poškodbo veziklov. Prav tako je naslovljen tudi vpliv razmerja velikosti med liposomom in mehurčkom, iz katerega je mogoče ugotoviti višji škodni potencial večjih mehurčkov.

fig 8

Najvišje vrednosti lokalnega raztezka lipidnega dvosloja glede na začetno brezdimenzijsko razdaljo med mehurčkom in liposomom δ.

fig10

Ocenjene vrednosti vršnih dolžinskih raztezkov liposomov glede na brezdimenzijsko razdaljo med mehurčkom in liposomom δ in njuno razmerje velikosti RL/R0. Iz grafa lahko razberemo, da večji mehurčki nosijo višji potencial za raztezanje in s tem uničenje liposomov.

Povezava do članka: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2021.105706

nazaj na seznam