病毒与细菌细胞尺寸维持的广义 Rayleigh-Plesset 理论

包裹细菌细胞质的包膜具有显著的弹性特性。它们足够坚硬以抵抗大压力，同时又足够灵活以适应环境约束下的生长。类似地，病毒外壳在其功能中发挥重要作用。然而，外壳的机械特性在控制和维持细菌或病毒尺寸方面的效应尚不清楚。在此，我们受流体中气泡稳定性研究的启发，提出了一个流体动力学“带壳气泡”模型，以证明外壳刚度和膨压控制着细菌和病毒的尺寸。一个由外壳弹性模量、厚度和膨压表示的无量纲柔度参数，决定了膜对形变的响应以及生物体的尺寸。通过分析实验数据，我们表明细菌和病毒尺寸与外壳弹性相关，后者在调节尺寸中起关键作用。