游动微生物的流体动力学

黏性流体中的细胞运动性无处不在，并影响许多生物过程，包括繁殖、感染和海洋生命生态系统。在此我们回顾了与细胞游动相关的小尺度（数十微米及以下）运动的生物物理与力学原理。重点在于发生在此无惯性领域的流体物理现象，并强调简单的物理图像。我们回顾了低 Reynolds 数下流动的基本性质，特别关注与游动最相关的方面，如刚体的阻力矩阵、流奇点以及净平移的运动学要求。然后我们回顾了关于细胞运动性的经典理论工作：具有给定游动方式的游泳者速度的早期计算，以及阻力理论细长体理论在鞭毛运动中的应用。在回顾了鞭毛致动的物理方式之后，我们概述了活跃的研究领域，包括流体动力学相互作用、复杂流体中的生物运动、小尺度人工游泳者的设计以及运动策略的优化。