Коэффициент диффузии клеток в крови?

Каков коэффициент диффузии лейкоцитов в крови? Хорошо ли он определен, или клетки слишком велики и малочисленны, чтобы их можно было рассматривать как частицы в этом контексте?

PS Я пытался найти это, но то, что я неизбежно нахожу, касается коэффициентов диффузии молекул внутри клеток, а это не то, что мне нужно.

Клетки в кровотоке будут в первом приближении следовать за потоком. Конечно, кровоток очень сложен и включает в себя множество взаимодействий, поэтому в результате этого будет происходить некая «эффективная диффузия», которая будет зависеть от многих параметров (таких как скорость кровотока, пульсация, гематокрит...)

Ответы (2)

Клетки вполне можно рассматривать как диффундирующие объекты. Однако происхождение «диффузии» может быть совсем иным, чем, скажем, у шарика в воде. Причина в том, что тепловое движение, создающее диффузию шарика микронного размера, может быть гораздо менее важным для (крупной) клетки. Например, коэффициент диффузии за счет тепловых сил сферы в жидкости с вязкостью η является

Д т час е р м "=" к Б Т 6 π η р
где р - радиус ячейки (это результат "Стокса-Эйнштейна"). Для лейкоцита (скажем, 10 микрон в радиусе) это, если предположить, что кровь не менее вязкая, чем вода, приведет к коэффициенту термодиффузии около 1 микрона. 2 /час, т.е. нам потребовалось бы много-много часов, чтобы клетка прошла свой собственный диаметр. Этот результат не учитывает множество сложностей — кровь не идеально вязкая, в крови очень высокая плотность эритроцитов и т. д., но основной результат заключается в том, что термические удары, которые управляют диффузией коллоидных шариков, не достаточно, чтобы управлять ячейкой.

Однако клетки не являются пассивными шариками! Они ползают как беспорядочно, так и (как отмечает Cancerconnector) в ответ на такие сигналы, как химические градиенты. Если клетка ползет со скоростью в и сохраняет свою ориентацию в течение времени т , разумно описать его движение (за времена, значительно превышающие т как диффузионный с эффективным коэффициентом диффузии

Д м о т я л я т у "=" 1 2 в 2 т
которые вы можете получить в основном из анализа размеров или более строгих моделей. Для лейкоцитов, в составляет порядка микрон/минуту — по крайней мере, при измерении на предметных стеклах — в организме она может отличаться. т несколько минут, так что Д м о т я л я т у порядка многих микрон 2 /минута - на несколько порядков быстрее, чем простая тепловая диффузия.

Хорошим введением в моделирование этого вопроса, вероятно, являются главы 9-11 книги Лии Эдельштейн Кешет «Математические модели в биологии», и она цитирует некоторые классические статьи Лауффенбергера о реакции макрофагов и т. д. Вы можете иметь доступ к этому в Интернете: http:// dx .doi.org/10.1137/1.9780898719147

Кроме того, обратите внимание, что все, что я сказал до сих пор, игнорирует кровоток - если это важно в вашей проблеме (что будет зависеть от контекста), все может стать более сложным (должен включать поток в ваше уравнение диффузии). Но использование уравнений диффузии для моделирования распространения беспорядочно движущихся клеток — очень распространенный подход, и по нему написано много литературы!

Это сложный вопрос, потому что лейкоциты действительно проявляют химические и гаптотактические реакции, а также из-за их большого размера, хотя клетки часто моделируются как движущиеся путем диффузии (в частности, раковые клетки, см.: «Моделирование биологических инвазий: от индивидуального до популяционного масштаба») . на интерфейсах " как один из МНОГИХ примеров). Можно смоделировать их движение в тарелке и придумать коэффициент диффузии, но я не уверен, какая от этого будет польза. Почему ты хочешь знать? Есть ли еще один основной вопрос?

Нет основного вопроса. Я разрабатываю математическую модель клеток в плазме. Просто нужна оценка на порядок.
Коэффициент диффузии клеток в крови?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v