黏滞趋性:微游动体在黏度梯度中的导航
软凝聚态物质
2018-05-23 v1 生物物理
摘要
许多微生物(如 \textit{Leptospira} 或 \textit{Spiroplasma} 细菌)的生存可能依赖于它们向有利黏度区域导航的能力。尽管这种称为黏滞趋性(viscotaxis)的能力已在多项细菌实验中被观察到,其潜在机制仍不清楚。在此,我们提供了一个研究缓慢变化黏度场中自推进游动体黏滞趋性的框架,并表明合适的身体形状基于作用在微游动体上黏性力的系统性不对称性产生黏滞趋性。我们的结果对 \textit{Spiroplasma} 和 \textit{Leptospira} 中的黏滞趋性给出了新的认识,并提示这两类微生物表现出的动态身体形状改变可能具有未被认识的功能:防止它们漂移到其游动能力差的低黏度区域。本理论对微游动体按显示黏滞趋性的能力进行了分类,并可用于设计合成黏滞趋性游动体,例如用于将药物递送到以黏度为特征的目标区域。
引用
@article{arxiv.1712.08835,
title = {Viscotaxis: microswimmer navigation in viscosity gradients},
author = {Benno Liebchen and Paul Monderkamp and Borge ten Hagen and Hartmut Löwen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.08835},
year = {2018}
}