流体剪切流中多模态细菌游动模式
软凝聚态物质
2025-10-27 v1 生物物理
摘要
细菌游动在静止均匀液体中已有较为完整的表征。然而，细菌的自然栖息地常常受到运动中的流体和界面作用，导致剪切流可能显著改变细菌的导航策略。本文研究了流体剪切流如何影响土壤细菌 Pseudomonas putida 的游动运动性。该细菌是一种能够以多种方式游动的细菌，其鞭毛可产生推力、拉力，或包裹细胞躯干（多模态游动器）。我们引入了一种计算机自动化的细胞跟踪和游动模式检测工具，显示剪切诱导的对齐效应取决于游动模式，而运动性和靠近表面的距离会抵消这种对齐效应。此外，随着剪切应力的增加，鞭毛包裹效率会降低。对真实游动器几何形状的数值模拟补充了实验结果，为细菌在剪切流中的运动模式提供了更详细的机理性见解。
引用
@article{arxiv.2510.21548,
title = {Swimming patterns of a multi-mode bacterial swimmer in fluid shear flow},
author = {Valeriia Muraveva and Agniva Datta and Jeungeun Park and Veronika Pfeifer and Yongsam Kim and Wanho Lee and Sookkyung Lim and Carsten Beta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.21548},
year = {2025}
}
备注
11 pages, 7 figures