Численное моделирование перемещения магнитомаркированных биоклеток над пленкой, содержащей решетку цилиндрических магнитных доменов
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.14391688Ключевые слова:
магнитомаркированные клетки, переменное магнитное поле, знакопеременный меандр, одноосная феррит-гранатовая пленка, решетка цилиндрических магнитных доменов, моделирование распределения магнитного поля, скалярный магнитный потенциал, синхронный режим движения магнитной клетки, асинхронный режим движения магнитной клеткиПоддерживающие организации
Аннотация
Под действием внешнего магнитного поля, имеющего вид знакопеременного меандра как для компоненты перпендикулярной поверхности пленки, так и для компоненты, лежащей в плоскости плёнки, магнитомаркированные клетки могут перемещаться над поверхностью пленки с гексагональной решеткой цилиндрических магнитных доменов. Численно исследован характер этого движения. Получено, что при низких частотах внешнего поля траектории частиц сближаются с линиями, проходящими через центры доменов и направленными вдоль компоненты внешнего поля, параллельной поверхности плёнки. Движение вдоль указанных линий имеет характер, подобный движению клеток над полосовой доменной структурой. При высоких частотах внешнего поля сближение не имеет места: после перемещения вдоль одного из рядов доменов в течение времени нескольких изменений знака внешнего поля клетка может перейти на соседний ряд доменов.
Скачивания
Библиографические ссылки
1. Spatial manipulation of particles and cells at micro- and nanoscale via magnetic forces / Larissa V. Panina, Anastasiya Gurevich, Anna Beklemisheva at al. // Cells. – 2022. – Vol. 11. – P. 950 (23 pp).
2. Tierno P. Localized and delocalized motion of colloidal particles on a magnetic bubble lattice / P. Tierno, T. H. Johansen, T. M. Fischer // Phys. Rev. Lett. – 2007. – Vol. 99. – P. 038303 (1-4).
3. Colloidal transport on magnetic garnet films / P. Tierno, F. Sagués, T.H. Johansen, T.M. Fischer // Phys. Chem. Chem. Phys. – 2009. – Vol.11. – P. 9615–9625.
4. Topological protection of multiparticle dissipative transport. / J. Loehr, M. Loenne, A. Ernst, D. de las Heras, T. M. Fischer // Nature Communications. – 2016. – DOI: 10.1038/ncomms11745.
5. Tierno P. Enhanced diffusion and anomalous transport of magnetic colloids driven above a two-state flash-ing potential / P. Tierno, M. R. Shaebani // Soft Matter. – 2016. – Vol. 12. — P. 3398–3405.
6. Field synchronized bidirectional current in confined driven colloids // F. Meng, A. Ortiz-Ambriz, H. Massana-Cid, A. Vilfan, R. Golestanian, P. Tierno. // Physical Review Research. – 2020. – Vol. 2. – P. 012025 (1-6).
7. Губарев, А.А. Численное моделирование перемещения парамагнитных частиц над полосовой струк-турой магнитных доменов / А.А. Губарев, Ю.А. Легенький, С.В. Беспалова // Вестник Донецкого национального университета. Серия А: Естественные науки. – 2023. – № 4. – C. 39–49.
8. Павлов, В.Н. Использование магнитного храповика для перемещения магнитомаркированных клеток над полосовой доменной структурой / В.Н. Павлов, Ю.А. Легенький, С.В. Беспалова // Вестник До-нецкого национального университета, Серия А: Естественные науки. – 2024. – № 1. – С. 113–123.
9. Bateman H. Partial differential equations of mathematical physics — N.Y., Dover publications, 1944.
10. Eason G., Noble B., Sneddon I. N. On Certain Integrals of Lipschitz-Hankel Type Involving Products of Bessel Functions / G. Eason, B. Noble, I. N. Sneddon // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A, – 1955. – 247 p.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Статьи журнала «Вестник Донецкого университета. Серия 01. Естественные науки» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Донецким Государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
