微流控培养中营养受限细菌菌落的定量建模
生物物理
2024-06-03 v1
摘要
营养梯度和限制在所有微生物的生活中都起着关键作用，无论是在其自然栖息地还是在人工微流控系统中。密集排布细胞构型中营养物的空间浓度梯度可能在局部影响细菌生长，导致异质微种群。因此，对营养限制下细胞行为的详细理解和定量建模极为可取。我们利用微流控培养在受控良好的条件下研究模式生物谷氨酸棒杆菌的生长和微生物行为。利用反应-扩散型模型，从具有一维营养梯度的稳态实验提取参数。随后，我们用这些参数进行基于粒子的模拟，以预测二维菌落的动态生长。将这些模拟结果与微流控实验比较得到极好的一致。我们的建模方法为更好理解自然和应用生物技术中的动态微生物生长过程奠定了基础。
引用
@article{arxiv.1802.05858,
title = {Quantitative modelling of nutrient-limited growth of bacterial colonies in microfluidic cultivation},
author = {Raphael Hornung and Alexander Grünberger and Christoph Westerwalbesloh and Dietrich Kohlheyer and Gerhard Gompper and Jens Elgeti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.05858},
year = {2024}
}