Lateral migration of vesicles in microchannels: effects of walls and shear gradient

Migration latérale de vésicules dans des microcanaux : effets des parois et du gradient de cisaillement

Laboratoire de Spectrométrie Physique, CNRS - UMR 5588, Université Grenoble I, B.P. 87, 38402 St Martin d'Hères Cedex, France

Corresponding authors: bkaoui@spectro.ujf-grenoble.fr gcoupier@spectro.ujf-grenoble.fr cmisbah@spectro.ujf-grenoble.fr tpodgors@spectro.ujfgrenoble.fr

Abstract

Cross-streamline migration of a vesicle in a bounded Poiseuille flow is investigated experimentally and numerically. The combined effects of the shear gradient of the flow and of walls induce a migration of the vesicle towards the center-line of the channel. A migration law (as a function of relevant structural and flow parameters) is presented. This similarity law is compared with the laws governing the migration velocity of a vesicle in an unbounded Poiseuille flow and in a shear flow near a wall. The relative contributions of both effects are discussed.

Résumé

Nous étudions la migration transverse d'une vésicule dans un écoulement de Poiseuille confiné à l'aide d'expériences et de simulations. La vésicule migre vers le centre de l'écoulement sous l'effet combiné du gradient de cisaillement et de la présence de parois. Nous présentons une loi de migration donnant la vitesse de migration en fonction des différents paramètres caractérisant la vésicule et l'écoulement. Cette loi est comparée avec les lois donnant la vitesse de migration d'une vésicule dans un écoulement de Poiseuille non borné ainsi que dans un écoulement de cisaillement borné par une paroi. Le poids relatif de chacun de ces contributions est discuté.