N-鞭毛问题：多鞭毛细菌的弹性水动力学运动转变
生物物理
2019-06-19 v1 软凝聚态物质
流体动力学
摘要
诸如大肠杆菌之类的周生鞭毛细菌通过形成鞭毛丝的螺旋束在黏性流体中游动。这些丝分布于菌体周围，并通过柔性钩连接到菌体。为理解细胞游动方向如何确定，我们从理论上研究多鞭毛细菌的弹性水动力学运动问题。具体而言，我们考虑一个球形菌体带有 N 根鞭毛，这些鞭毛初始时在平面内对称排列以提供平衡状态。我们解析求解线性稳定性问题，发现至多 6 个模态可以不稳定，且这些对应于菌体刚体运动的自由度。尽管存在一个产生可忽略运动的旋转主导模态，我们表明，对于典型的细菌形态参数，最不稳定模态导致沿一个方向的直线游动并绕同一轴旋转，正如实验所观察到的。
引用
@article{arxiv.1904.01374,
title = {The N-flagella problem: Elastohydrodynamic motility transition of multi-flagellated bacteria},
author = {Kenta Ishimoto and Eric Lauga},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.01374},
year = {2019}
}