具有内禀曲率的活性半柔性纤维的手性自分类
软凝聚态物质
2020-05-26 v1
摘要
活性物质系统中的多体相互作用可导致粒子集体运动并自组织成具有长程有序的动态结构。在细胞中，细胞骨架纤维的自组装对细胞运动、结构、胞内运输和分裂至关重要。在二维基底（如细胞皮层）上，由聚合或马达蛋白相互作用驱动的半柔性细胞骨架纤维可诱导纤维弯曲和曲率，从而产生有趣的集体行为。例如，已知细菌细胞分裂纤维 FtsZ 具有内禀曲率，使其自组织成环和涡旋，而近期在表面上重构由马达蛋白驱动的微管集体运动的实验观察到，由于马达诱导的纤维曲率，集体行为出现了手性对称性破缺。此前关于驱动纤维系统自组织的研究尚未探讨曲率和纤维结构对集体行为的影响。在这项工作中，我们展示了具有内禀曲率的驱动半柔性纤维的布朗动力学模拟结果，并研究了纤维刚性与曲率半径之间的相互作用如何调控同手性系统和异手性混合物中的自组织行为。我们发现了一种由曲率诱导的从极性群聚到自分类手性团簇的相变，该相变受纤维柔性的调节。这一相变在长时间尺度上将纤维输运从弹道式转变为扩散式。
引用
@article{arxiv.2005.11637,
title = {Chiral self-sorting of active semiflexible filaments with intrinsic curvature},
author = {Jeffrey M. Moore and Matthew A. Glaser and Meredith D. Betterton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.11637},
year = {2020}
}