推动型细菌周围的界面流动
摘要：流动的细菌在生物学中起着至关重要的作用，其依赖于它们的动态行为，包括其导航、互动和自组织能力。然而，在流体界面上的细菌动力学尚不完全理解。吸附在流体界面上的游泳者仍然具有很高的运动能力，而流体界面是高度非理想的区域，会改变游泳行为。为了理解这些影响，我们研究了假单胞菌PA01在推进模式下产生的流动场。通过分析示踪剂和细菌的相关位移，我们发现具有意想不到的非对称性的偶极子流动场与其在体内液体中的对应物有显著差异。我们将流动场分解为不可压缩流体界面中游泳者的基本流体力学模式。我们发现了一种与界面平面上的推进和阻力相对应的预期力偶模式，以及第二种偶极模式，与鞭毛对细胞体在水相中施加的力相对应，在界面上受到马朗可尼应力的抵消。这些模式的平衡取决于细菌被困在界面上的配置。理解这些流动现象在自然界和仿生游泳器设计中具有广泛重要的意义。
作者：Jiayi Deng, Mehdi Molaei, Nicholas G. Chisholm and Kathleen J. Stebe
论文ID：2204.02300
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2023-05-02