多鞭毛细菌在硬表面的捕获与散射
生物物理
2023-06-21 v1
摘要
Thiovulum majus 是已知最快的细菌之一，利用数百根鞭毛游动。与典型的推式细胞在硬表面沿圆周路径游动不同，T. majus 细胞将其鞭毛垂直于表面。为探究稳定这一异常不动点的力矩，我们分析了几千次 T. majus 细胞与准二维微流控腔室壁碰撞的轨迹。通过测量从接触点左侧或右侧逃离壁面的细胞比例——以及该概率如何随入射角和与表面接触时间变化——将散射动力学映射为一个首次到达问题。将这些测量结果与 Fokker-Planck 方程的预测进行比较，以拟合细胞与硬表面接触时的角速度。该分析揭示了一个具有狭窄吸引域的束缚态，其中细胞将其鞭毛朝向垂直于表面。将这种近场动力学与远场流体力学相匹配所预测的逃逸角与观测一致。我们讨论了这些结果对 T. majus 生态学及其自组织形成活性手性晶体的意义。
引用
@article{arxiv.2306.11012,
title = {Trapping and Scattering of a Multiflagellated Bacterium by a Hard Surface},
author = {Alexander P Petroff and Schuyler McDonough},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.11012},
year = {2023}
}