کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7170736 1463294 2018 7 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A method to compute elastic and entropic interactions of membrane inclusions
ترجمه فارسی عنوان
یک روش برای محاسبه تداخل الاستیک و انتروپیک درگیری های غشایی
ترجمه چکیده
تعاملات الاستیک بوسیله انحنا در میان غلظت ها در غشای چربی با استفاده از روش های نظری و محاسباتی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. اصلاحات انترپنی به این تعاملات نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. در اینجا ما نشان می دهیم که نیروهای کششی و انتروپی بین ورودی ها در غشاها می توانند تحت شرایط خاصی رقابت کنند تا حداکثر انرژی آزاد را در جدایی بحرانی به دست آورند. اگر فاصله بین پیچیدگی ها کمتر از این جدایی بحرانی باشد، تعاملات آنتروپیک غالب می شوند و بین آنها بین نیروی جاذبه وجود دارد، در حالیکه اگر فاصله بیش از جدایی بحرانی باشد، تعاملات الاستیک غالب می شوند و نیروی مخالف بین آنها وجود دارد. ما فرض می کنیم که پیچیدگی ها با سختی و استفاده از یک روش نیمه تحلیلی که قبلا توسعه یافته براساس انتگرال های گاوسی برای محاسبه انرژی آزاد غشا با استفاده از آن استفاده شده است. ما نشان می دهیم که جداسازی بحرانی بین ورودی ها با افزایش مدول خمش و افزایش تنش کاهش می یابد. ما همچنین محاسبه مساحت پیش بینی شده از یک غشاء با ورودی های سفت و سخت تحت تنش و پیدا کردن که روند مولد خم شدن موثر به عنوان یک عملکرده از قطعه منطقه اشغال شده توسط درگیر در توافق با نتایج قبلی است. تکنیک ما می تواند برای اثرات آنتروپیک در روش های دیگری که بر روی انرژی های درجه دوم به بررسی تعاملات درگیر در غشاء متکی هستند، گسترش یابد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
چکیده انگلیسی
Curvature mediated elastic interactions between inclusions in lipid membranes have been analyzed using both theoretical and computational methods. Entropic corrections to these interactions have also been studied. Here we show that elastic and entropic forces between inclusions in membranes can compete under certain conditions to a yield a maximum in the free energy at a critical separation. If the distance between the inclusions is less than this critical separation then entropic interactions dominate and there is an attractive force between them, while if the distance is more than the critical separation then elastic interactions dominate and there is a repulsive force between them. We assume the inclusions to be rigid and use a previously developed semi-analytic method based on Gaussian integrals to compute the free energy of a membrane with inclusions. We show that the critical separation between inclusions decreases with increasing bending modulus and with increasing tension. We also compute the projected area of a membrane with rigid inclusions under tension and find that the trend of the effective bending modulus as a function of area fraction occupied by inclusions is in agreement with earlier results. Our technique can be extended to account for entropic effects in other methods which rely on quadratic energies to study the interactions of inclusions in membranes.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Extreme Mechanics Letters - Volume 18, January 2018, Pages 29-35
نویسندگان
, ,