活性棒悬浮液在流体膜和薄粘性薄膜上的自组织

许多生物学过程都涉及到界面内异构体的输运与组织。这些装配的一个关键方面是来自异构体对流体界面的主动耗散应力，导致出现长程主动界面流动。我们研究了这些主动流动对棒状异构体在界面上自组织的影响。具体而言，我们考虑一种稀疏的Brownian棒状异构体悬浮液，这些棒状异构体嵌入在具有二维粘性$\eta_m$的薄流体界面上，而该界面两侧被粘性$\eta_f$的三维流体域包围。界面流动对周围流体的动量传递沿长度为$\ell_0=\eta_m/\eta_f$的距离进行，这被称为Saffman-Delbrück长度。我们使用Smoluchowski方程的零阶、一阶和二阶矩，获得浓度、极化序和章动序场的守恒方程，并通过线性稳定性分析和连续介质模拟研究这些场随$L/\ell_0$（主动应力与热力学应力之比）以及嵌入颗粒的无量纲自驱动速度的动态变化。我们发现，在足够大的活动水平下，具有无定向运动的主动拉伸应力（推子）悬浮液会发生有限波长的章动序化，Ordered域的长度随$L/\ell_0$的增大而减小。当$L/\ell_0$进一步增大时，序化过渡受到阻碍。相比之下，具有主动收缩应力（拉子）的悬浮液在活动水平变化时保持均匀。我们注意到，自驱动速度导致显著的浓度波动，并改变有序域的大小，这些变化取决于$L/\ell_0$。我们的研究突出了流体相互作用在生物学界面上主动异构体自组织中的作用。