تغيير شكل هندسي گلبول هاي قرمز در حضور ميدان مغناطيسي

Geometric Deformation of Red Cells in the Presence of a Magnetic Field

در اين مقاله تاثير ميدان مغناطيسي بر شكل هندسي گلبولهاي قرمز خون به روش عددي و تحليلي مورد مطالعه قرار مي گيرد. گلبولهاي قرمز به صورت قطراتي تغيير شكل پذير (ذرات نرم) كه در پلاسماي خون در حال شارش هستند در نظر گرفته مي شوند. با استفاده از روش المان مرزي، معادلات شارش گلبول قرمز در كانال ميكروسيال تخت ، با به كارگيري مولفه‌ي عمودي تنش به عنوان شرايط مرزي درسطح ذرات به روش عددي حل مي شوند. نتايج عددي نشان مي دهد كه گلبول قرمز در جهت ميدان مغناطيسي كشيده مي شود، شكل نهايي گلبول قرمز نتيجه اي از تعادل بين انرژي سطحي و انرژي مغناطيسي در سطح گلبول قرمز است.

In this study, we numerically and theoretically investigated the effect of magnetic field on shape of red cells. The two phase model was used for the dynamics of red cells. We considered red cells as deformable drops flowing through a flat microfluidic channel. We employed boundary element method (BEM) to numerically solve the two-dimensional Darcy equation by applying magnetic normal stress as a boundary condition at the interface of red cells and blood plasma. Our numerical and theoretical results indicate that red cells elongate in direction of magnetic fields. The final stable shape is a result of the balance between the surface energy and the magnetic energy of the drop. Our numerical and theoretical results are in good agreements with the experimental results.