活性液滴的 excitability 与振荡
软凝聚态物质
2025-03-17 v1 生物物理
摘要
在活细胞中，液滴形成与溶解的循环可以介导诸如DNA修复等生物学功能。然而，此类液滴振荡的极小物理化学前提仍不清楚。在此，我们提出了一个仅由两种独立化学组分组成的简单模型，其扩散通量和化学通量受非平衡态热力学支配。燃料的周转维持着远离平衡的化学反应，从而产生活性液滴。我们发现，随着燃料强度的增加，单个活性液滴在液滴体积上经历叉式分岔。令人瞩目的是，在加入进一步的化学反应后，活性液滴变得具有 excitability。在充足的燃料供应下，系统经历在液滴形成与溶解之间循环的自持振荡。我们模型的极小特性表明，自持活性液滴可作为从头生命的功能模块。
关键词
引用
@article{arxiv.2503.11604,
title = {Excitability and oscillations of active droplets},
author = {Ivar S. Haugerud and Hidde D. Vuijk and Job Boekhoven and Christoph A. Weber},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.11604},
year = {2025}
}