Human sperm swimming in a high viscosity mucus analogue

قابل توجه است که اسپرم پستانداران نسبتا سریع سرعت شناور شدن آنها را در مایعات بسیار ویسکوز، از جمله در دستگاه تناسلی زنان حفظ می کند. در اینجا، ما میکروسکوپ دیجیتال اسپرم شنا کردن انسان را در یک آنالوگ مایع بسیار ضخیم و ضعیف الاستیک تحلیل می کنیم. ما از تجزیه و تحلیل اجزای اصلی برای ساده سازی الگوی ضربان قلب خود استفاده می کنیم که از آن محاسبات عنصر مرزی برای تعیین میدان جریان وابسته به زمان در اطراف سلول اسپرم استفاده می شود. میدان جریان اسپرم از لحاظ نیروی نقطه تنظیم شده تقریبا بیشتر است و تخمین مصرف انرژی مکانیکی برای مقایسه با مطالعات رسانه های با غلظت پایین آن مشخص می شود. این تفاوت های گسترده ای را در ساختار جریان های اطراف اسپرم انسان در رسانه های مختلف نشان می دهد و نشان می دهد که چگونه سلول سلولی و تعامل هیدرودینامیکی مرز سلولی با میکرو محیط زیست فیزیکی بسیار متفاوت است. تجزیه ی نیروی اصلاح شده نیز اطلاعات سطح سلولی را فراهم می کند که در نهایت می تواند به مدل های جمعیت اسپرم وارد شود. ما بیشتر نشان می دهیم که ویژگی اصلی در توضیح اثربخشی اسپرم شنا در رسانه های ویسکوزیته بالا، از دست رفتن سلول های خونی است که با تراکم بیشتری از تکینگی نیروی اصلاح شده در امتداد محور تقارن ضربۀ ضخیم به منظور نشان دادن میدان جریان. به نوبه خود این به معنای کاهش طول موج الگوی ضرب دفاعی - و در نتیجه انتخاب طول موج پویا ضربات ضخیم - به عنوان یکی از ویژگی های حاکم بر اثربخشی اسپرم شنا در رسانه های بسیار چسبناک است.