多鞭毛细菌在坚硬表面上的捕获和散射
摘要：Thiovulum majus：通过数百根鞭毛游动的最快已知细菌之一。与在坚硬表面上以圆形路径游动的普通推进细胞不同，T. majus细胞将其鞭毛垂直于表面。通过分析T. majus细胞与准二维微流体腔壁之间的数千次碰撞轨迹，探索稳定这一不寻常的固定点的扭矩。测量逃离腔壁的细胞在接触点的左侧或右侧的比例，以及这种概率如何随入射角和接触时间的变化而变化，将散射动力学映射到了第一次通过问题上。这些测量结果与Fokker-Planck方程的预测进行了比较，以拟合在与坚硬表面接触的细胞的角速度。这种分析揭示了一个有限吸引度的束缚态，在这个态中，细菌的鞭毛朝向表面垂直。通过将近场动力学与远场流体动力学进行匹配，预测的逃逸角与观察结果一致。我们讨论了这些结果对T. majus的生态学和其自我组织为主动手性晶体的意义。
作者：Alexander P Petroff and Schuyler McDonough
论文ID：2306.11012
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2023-06-21