Моделирование коллективного движения бактерий

  • Пользователь Алексей Коровин опубликовал
  • 30 декабря 2022 г., 12:11:39 MSK
  • 0 комментариев
  • 53 просмотра
В новой статье представлена математическая модель движения бактерий, которая включает деление клеток и гибель, основные компоненты клеточного цикла.

Биопленки образуются, когда микроорганизмы, такие как определенные виды бактерий, прилипают к поверхности предметов во влажной среде и начинают размножаться, что приводит к выделению слизистого клееподобного вещества.

Однако эти биопленки не просто неприятны и непривлекательны, они могут доставлять серьезные неприятности. Например, в области медицины образование биопленки может снизить эффективность лечения антибиотиками. Ключ к пониманию образования биомассы лежит в понимании того, как ведут себя бактерии массовый.

Новая статья в ЭПЬЕ автор: Университет Генриха Гейне, Дюссельдорф, Германия, исследователь Давиде Бреони и его соавторы представляют математическую модель движения бактерий, которая включает деление клеток и гибель, основные компоненты клеточного цикла.

Команда разработала математическую модель движения бактерий в процессе, создающую связь между статистической физикой и биофизикой.

"Наша новая модель относится к классу моделей "активной материи", которые в настоящее время вызывают большой интерес в статистической физике", - говорит Бреони. "Эта область изучает коллективные свойства систем частиц, которые имеют свой собственный источник энергии - бактерии являются примером".

Модель, разработанная командой, преподнесла сюрприз, предположив, что, когда дело доходит до движения, бактерии могут действовать как единое целое.

"В ходе нашего исследования мы выяснили, что модель предсказывает, что образование бактериальных колоний может происходить за счет накопления бегущих волн, концентрированных "пакетов" бактерий", - добавляет Бреони. "Мы не ожидали, что это произойдет из-за такой простой модели, как наша".

Он считает, что результаты должны быть интересны широкой публике, которая, возможно, знает о бактериальных колониях, но не знает, как они перемещаются коллективным образом.

В заключение Бреони указывает, что это очень простая модель, предполагающая, как отсюда можно было бы продолжить исследование. "Мы могли бы попытаться сделать модель более реалистичной и сопоставить результаты с экспериментом, чтобы проверить ее прогнозы", - говорит он. "С другой стороны, это исследование в значительной степени вызвано любопытством и является результатом интенсивных дискуссий между исследователями - подход, который мы хотели бы сохранить, чтобы мы могли продолжать удивлять самих себя нашими выводами".

Комментарии

0 комментариев