مدل ریاضی جدید برای حرکت باکتری ها

بیوفیلم‌ها زمانی تشکیل می‌شوند که میکروارگانیسم‌هایی مانند انواع خاصی از باکتری‌ها به سطح اجسام در یک محیط مرطوب می‌چسبند و شروع به تولید مثل می‌کنند و در نتیجه یک ماده لزج مانند چسب دفع می‌شود.

مرجع مجله:

این بیوفیلم‌ها نه تنها ناخوشایند و ناخوشایند نیستند، بلکه می‌توانند به طور جدی دردسرساز باشند. به عنوان مثال، در زمینه پزشکی، تشکیل بیوفیلم می تواند اثربخشی درمان های آنتی بیوتیکی را کاهش دهد. کلید درک تشکیل زیست توده در درک چگونگی رفتار باکتری ها نهفته است به صورت دسته جمعی.

منبع:

مدل جدید ما متعلق به دسته‌ای از مدل‌های «ماده فعال» است که در حال حاضر علاقه زیادی به فیزیک آماری دارد. این زمینه به مطالعه خواص جمعی سیستم های ذرات که منبع انرژی خود را دارند -; باکتری ها یک مورد نمونه هستند.”


“در جریان بررسی هایمان متوجه شدیم که مدل پیش بینی می کند
که تشکیل کلنی های باکتریایی می تواند از طریق ایجاد
برئونی می افزاید: «امواج سفر، «بسته‌های» متمرکز باکتری‌ها. ما انتظار نداشتیم این از مدل ساده‌ای مانند مدل ما ناشی شود.

او معتقد است که نتایج باید برای عموم مردمی که ممکن است از کلونی های باکتریایی آگاه باشند، اما ندانند که چگونه به صورت جمعی حرکت می کنند، جالب باشد.

دیوید برونی، محقق، دانشگاه هاینریش هاینه، دوسلدورف، آلمان

برونی، دی. و همکاران (2022) یک مدل سه حالته یک بعدی با چرخه سلولی. مجله فیزیکی اروپا E. doi.org/10.1140/epje/s10189-022-00238-7.



منبع

مدل ابداع شده توسط این تیم با پیشنهاد اینکه وقتی صحبت از حرکت به میان می‌آید، باکتری‌ها می‌توانند به عنوان یک واحد عمل کنند، شگفت‌انگیز بود.

برئونی با اشاره به این که این یک مدل بسیار ساده است نتیجه گیری می کند که نشان می دهد چگونه می توان از اینجا تحقیق کرد. او می‌گوید: «ما می‌توانیم سعی کنیم مدل را واقعی‌تر کنیم و برای آزمایش پیش‌بینی‌های آن، با نتایج روبرو شویم. از سوی دیگر، این تحقیق بسیار کنجکاوی محور است و از بحث های فشرده بین محققان حاصل می شود – رویکردی که ما می خواهیم حفظ کنیم تا بتوانیم خود را با یافته هایمان شگفت زده کنیم.

یک مقاله جدید در EPJE توسط Heinrich-Heine-Universität، دوسلدورف، آلمان، محقق Davide Breoni و همکارانش یک مدل ریاضی برای حرکت باکتری ها ارائه می دهد که شامل تقسیم سلولی و مرگ، اجزای اصلی چرخه سلولی است.

این تیم یک مدل ریاضی از حرکت باکتری ها در این فرآیند ایجاد کردند که پیوندی بین فیزیک آماری و بیوفیزیک ایجاد می کند.