波控细菌附着与生物膜形成

流体中固体表面细菌生物膜的形成始于细菌附着于基底。了解影响附着和生物膜发育早期阶段的环境因素，以及开发主动控制生物膜的方法，对于许多应用至关重要。在此，我们表明生物膜的形成受到细菌悬浮液层中表面波产生的流体动力学的强烈影响。确定性波形促进图案化生物膜的生长，而波驱动的湍流运动则破坏这些图案。附着在固体基底上的细菌位置与非活性细菌和被动微粒的沉降位置不同：强生物膜在波腹下形成，而被动颗粒和非活性细菌在波节下沉降。通过控制波长和波形的水平移动性，人们既可以塑造生物膜的形成并增强其生长，也可以抑制生物膜图案的形成。结果表明，确定性波驱动传输而非流体动力决定了细菌附着的优选位置。