Enhancement of bacterial rheotaxis in non-Newtonian fluids

牛顿流体 非牛顿流体 机械 剪切减薄 粘液 流变学 物理 热力学 生物 生态学
作者
Bryan O. Torres Maldonado,Albane Théry,Ran Tao,Quentin Brosseau,Arnold J. T. M. Mathijssen,Paulo E. Arratia
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [Proceedings of the National Academy of Sciences]
卷期号:121 (50)
标识
DOI:10.1073/pnas.2417614121
摘要

Many microorganisms exhibit upstream swimming, which is important to many biological processes and can cause contamination of biomedical devices and the infection of organs. This process, called rheotaxis, has been studied extensively in Newtonian fluids. However, most microorganisms thrive in non-Newtonian fluids that contain suspended polymers such as mucus and biofilms. Here, we investigate the rheotactic behavior of Escherichia coli near walls in non-Newtonian fluids. Our experiments demonstrate that bacterial upstream swimming is enhanced by an order of magnitude in shear-thinning (ST) polymeric fluids relative to Newtonian fluids. This result is explained by direct numerical simulations, revealing a torque that promotes the alignment of bacteria against the flow. From this analysis, we develop a theoretical model that accurately describes experimental rheotactic data in both Newtonian and ST fluids.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小满发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
好了没了发布了新的文献求助10
1秒前
幻海潮生完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
AN应助青牛采纳,获得200
3秒前
我是老大应助赵浩楠采纳,获得10
4秒前
鲤鱼笑南完成签到,获得积分10
4秒前
周健发布了新的文献求助10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
香蕉觅云应助光亮念文采纳,获得10
5秒前
Flames完成签到,获得积分10
5秒前
WT完成签到,获得积分10
5秒前
departure完成签到,获得积分10
6秒前
Yixuan_Zou发布了新的文献求助10
6秒前
英俊的铭应助小满采纳,获得10
7秒前
科研通AI6应助bcl采纳,获得10
9秒前
自觉紫安完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
愉快的花卷完成签到,获得积分10
10秒前
wop111应助深情的幻桃采纳,获得30
10秒前
shuaiBsen完成签到,获得积分10
10秒前
石榴姐姐完成签到 ,获得积分10
11秒前
希望天下0贩的0应助Fei_U采纳,获得30
11秒前
12秒前
嘻嘻完成签到,获得积分10
13秒前
丘比特应助kk采纳,获得10
13秒前
小满完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
17秒前
17秒前
胖呆呆发布了新的文献求助10
17秒前
蕾蕾发布了新的文献求助10
17秒前
zr发布了新的文献求助10
18秒前
Yixuan_Zou完成签到,获得积分10
18秒前
深情安青应助孤独的鞋垫采纳,获得10
19秒前
Picopy发布了新的文献求助10
19秒前
荻野完成签到,获得积分20
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1001
Latent Class and Latent Transition Analysis: With Applications in the Social, Behavioral, and Health Sciences 500
On the application of advanced modeling tools to the SLB analysis in NuScale. Part I: TRACE/PARCS, TRACE/PANTHER and ATHLET/DYN3D 500
L-Arginine Encapsulated Mesoporous MCM-41 Nanoparticles: A Study on In Vitro Release as Well as Kinetics 500
Washback Research in Language Assessment:Fundamentals and Contexts 400
Haematolymphoid Tumours (Part A and Part B, WHO Classification of Tumours, 5th Edition, Volume 11) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5469432
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4572532
关于积分的说明 14336014
捐赠科研通 4499397
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2465032
邀请新用户注册赠送积分活动 1453564
关于科研通互助平台的介绍 1428091