细菌浴中的胶体：模拟与实验
软凝聚态物质
2011-09-20 v1 材料科学
生物物理
摘要
我们提出了一项联合实验与计算研究，探讨细菌运动对包含在枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）二维悬浮液中的微米级胶体的影响。相对于之前使用大肠杆菌（E. coli）的工作，我们在此引入了一种新颖的实验装置，使我们能够实现不受蒸发或流体流动影响的二维细菌悬浮液。通过分析细菌和胶体的均方位移，我们确认了存在从短时间尺度的超扩散行为到长时间尺度的正常扩散的交叉转变。我们还通过数值模拟研究了相同的二维系统，使用了自推进哑铃模型或此前用于研究活性粒子动力学的 Vicsek 模型。我们使用这两种模型获得的数值结果与实验趋势大体一致，但只有哑铃模拟能在定量上与实验数据相匹配。我们发现的一致程度表明，由碰撞引起的立体相互作用是决定细菌浴集体运动的重要因素，应在实验中作为流体动力学相互作用的补充。
引用
@article{arxiv.1109.4111,
title = {Colloids in a bacterial bath: simulations and experiments},
author = {Chantal Valeriani and Martin Li and John Novosel and Jochen Arlt and Davide Marenduzzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.4111},
year = {2011}
}