细菌电缆中的电子转移随机模型
摘要：生物系统以扩散周围介质中的化学信号进行通信已被广为认知。然而，最近的文献大多忽略生物细胞之间发生电子转移机制及其在细胞间通信中的作用。每个细胞依赖于从电子供体到电子受体的连续电子流，通过电子传递链以获得以三磷酸腺苷分子形式的能量，以及维持细胞的重要操作和功能。尽管生物电子转移的重要性已为个体细胞所知，过去十年也取得了关于多细胞微生物社群之间以及跨厘米长度尺度上电子转移的重大发现，例如生物膜和多细胞细菌电缆。这些实验观察打开了在微生物社群中设计基于电子的通信网络的新领域，该网络可以与基于分子扩散的更为知名的通信策略共存，并且通信延迟更短。本文开发了一个将电子转移机制与细胞的能量状态相关联的随机模型。该模型也可扩展到更大的社群，通过允许相邻细胞之间进行电子交换。此外，随机模型的参数适应于文献中提供的实验数据，并显示其提供了良好的拟合结果。
作者：Nicolo Michelusi and Sahand Pirbadian and Mohamed Y. El-Naggar and Urbashi Mitra
论文ID：1410.1838
分类：Emerging Technologies
分类简称：cs.ET
提交时间：2015-02-23