MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1073/pnas.2610567123

Медицинская библиотека · Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America · 2026

Virtual ultrasound machine operating in a GHz to MHz frequency range for particle-based biomedical simulations.

Čoko Urban, Potisk Tilen, Praprotnik Matej

СтатьяПеревод пока не подготовлен

Аннотация

Ultrasound-matter interactions underpin numerous biomedical and soft-matter applications, yet simulating these phenomena is challenging due to the large separation of viscous and sonic time scales. Continuum methods capture large-scale wave propagation but cannot resolve microscale interactions, while particle-based approaches offer molecular resolution but struggle with efficiency and stability at larger scales. We introduce a particle-based virtual ultrasound machine that uses a smoothed dissipative particle dynamics variant with an implicit pressure solver and a negative-pressure stabilization scheme, required to mimic acoustic propagation across medically relevant MHz-GHz frequencies. We demonstrate its capabilities by modeling the acoustophoresis of encapsulated microbubbles, a key mechanism in ultrasound-mediated drug delivery. Beyond this application, the approach establishes a generalizable platform for simulating wave-matter interactions in soft and biological materials, opening promising directions for computational studies of acoustics-driven phenomena in science and engineering.

Для цитирования: Čoko Urban, Potisk Tilen, Praprotnik Matej. Virtual ultrasound machine operating in a GHz to MHz frequency range for particle-based biomedical simulations.. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2026. DOI: 10.1073/pnas.2610567123.

Предметные рубрики MeSH

Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.