科學(xué)家發(fā)現(xiàn)復(fù)雜流體的膠體性質(zhì)可增強(qiáng)細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)能力

不管是生存在人類體內(nèi)，還是在海洋、土壤等生態(tài)系統(tǒng)中的微生物，它們的生存環(huán)境充滿了膠體和大分子物質(zhì)。這種環(huán)境表現(xiàn)出非牛頓流動(dòng)特性，極大地影響了微生物的運(yùn)動(dòng)。雖然細(xì)菌鞭毛在簡(jiǎn)單的牛頓流體中運(yùn)動(dòng)所涉及的低雷諾數(shù)流體動(dòng)力學(xué)已經(jīng)得到了很好地闡釋，但對(duì)復(fù)雜的非牛頓流體中細(xì)菌運(yùn)動(dòng)的過程仍有待深入研究。美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)和北京師范大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)于近日發(fā)表論文提出，復(fù)雜流體的膠體性質(zhì)可增強(qiáng)細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)能力。該研究成果發(fā)表在《Nature》上，題為：The colloidal nature of complex fluids enhances bacterial motility。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在稀釋的膠體懸浮液中的細(xì)菌鞭毛顯示出的運(yùn)動(dòng)行為，與其在稀釋的聚合物溶液中運(yùn)動(dòng)行為相似。同時(shí)，隨著顆粒的增大，細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)能力可以普遍地得到增強(qiáng)（最多達(dá)80%），細(xì)菌的擺動(dòng)則受到抑制。研究人員開發(fā)了一個(gè)包含復(fù)雜流體膠體性質(zhì)的物理模型定量地解釋了細(xì)菌在膠體和聚合物流體中的擺動(dòng)動(dòng)力學(xué)和移動(dòng)性增強(qiáng)。

這些發(fā)現(xiàn)有助于理解細(xì)菌在復(fù)雜流體中的運(yùn)動(dòng)行為，這為廣泛的微生物運(yùn)動(dòng)和復(fù)雜環(huán)境中的細(xì)菌運(yùn)動(dòng)過程研究提供了新思路。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04509-3

注：此研究成果摘自《Nature》雜志，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng)，僅供參考。

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