三维生物膜模型中的线性表面粗糙度增长与流动平滑效应
生物物理
2014-03-11 v3 软凝聚态物质
摘要
被称为生物膜的固着微生物群落会随环境因素的变化而表现出不同的架构，对于浸没式生物膜而言，这包括周围流场的剪切率。在此，我们修改了一个既有的基于代理的生物膜模型以包含仿射流动，并利用该模型分析了单物种三维生物膜表面粗糙度的增长。我们发现表面几何在水平和垂直方向上均遵循线性增长规律，并测量了活性表面层的厚度，结果显示其与粗糙度呈负相关。研究表明，流动会单调地降低表面粗糙度，但不影响活性层的厚度。我们认为，快速的粗糙化是由营养场介导的非局部表面相互作用引起的，而当平流与扩散相互竞争时，这种作用会受到抑制。我们进一步论证了需要简化模型来阐明流动与生长耦合的潜在机制。
引用
@article{arxiv.1210.8103,
title = {Linear surface roughness growth and flow smoothening in a three-dimensional biofilm model},
author = {D. A. Head},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.8103},
year = {2014}
}
备注
11 pages, 11 figures. To appear in Phys. Rev. E