细菌在近表面展现最优输运——作为间歇性主动手性粒子：被流体力学捕获，借黏附逃逸
生物物理
2019-12-30 v1 软凝聚态物质
细胞行为
摘要
细菌近表面游动模式强烈取决于细菌与表面之间的流体动力相互作用，这种作用将细菌困在平滑的圆轨迹中，导致低效的表面探索。在此，我们通过结合实验与数据驱动的数学模型表明，肠出血性大肠杆菌（EHEC）——一种引起血性腹泻等严重疾病的致病性大肠杆菌菌株——的表面探索源于运动性与瞬态表面黏附事件之间的复杂相互作用。这些事件使EHEC能够打破平滑圆轨迹，并通过利用停止-黏附事件调节其输运性质，从而在表面产生特征性的间歇性运动。我们发现，实验测得的EHEC停止-黏附事件频率位于所建立的数学模型所预测的使细菌表面扩散率最大化的数值处。我们指出，这些结果及所建立的模型适用于不同表面上的其他细菌菌株，这表明游动细菌利用瞬态黏附来调节表面运动。
引用
@article{arxiv.1912.11835,
title = {Bacteria display optimal transport near surfaces -- bacteria as intermittent active chiral particles: trapped by hydrodynamics, escaping by adhesion},
author = {Emiliano Perez-Ipina and Stefan Otte and Rodolphe Pontier-Bres and Dorota Czerucka and Fernando Peruani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.11835},
year = {2019}
}
备注
a typo in an intext expression of rates was corrected