En biologie, les cellules subissent des déformations sous l’action de l’écoulement provoqué par le fluide qui les entoure. Ces écoulements entraînent des modifications de forme et des instabilités qui ont été explorées en détail pour les vésicules à composant unique. Cependant, les membranes cellulaires sont souvent multicomposantes, constituées de mélanges de plusieurs phospholipides et de cholestérol qui donnent lieu à une thermodynamique et une mécanique des fluides intéressantes. Notre travail analyse l’écoulement en cisaillement autour d’une vésicule multicomposante en utilisant une théorie des petites déformations basée sur les harmoniques sphériques vectorielles et scalaires. Nous posons le problème en énonçant les équations de quantité de mouvement régissant le système et l’équilibre des tractions résultant de la séparation de phases et de la flexion. Ces équations sont résolues conjointement avec une équation de Cahn–Hilliard qui gouverne la dynamique de grossissement du mélange phospholipide–cholestérol. Nous proposons une analyse détaillée de la dynamique de la vésicule (par exemple rotation complète, respiration, tank-treading et oscillation/phase-treading) dans deux régimes – lorsque l’écoulement est plus rapide que la dynamique de coalescence (nombre de Péclet Pe 1) et lorsque les deux échelles de temps sont comparables (Pe O(1)) – et discutons du moment où ces comportements se manifestent. Cette analyse vise à fournir à l’expérimentateur des informations importantes sur la dynamique de séparation de phases et leur effet sur la dynamique de déformation d’une vésicule.
Venkatesh et al. (Jeu,) ont étudié cette question.