Bacterial Chemotaxis Reproduced by Collection of Self-Propelled Objects

通过收集自推进物体来再现细菌趋化性

• 批准号: 19K03676
• 负责人: 末松 信彦
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Meiji University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K03676/
• 关键词: 自己駆動粒子; 界面化学; 走化性; 確率微分方程式; 確率統計; バイオミメティクス; 統計力学

これまでに、実験的にバクテリアの走化性を模倣した自己駆動粒子の走化性を実現し、そのメカニズムを説明するために数理モデルの構築を行ってきた。前年度までに、これらの成果をまとめていた内容を、今年度は確率微分方程式の観点から修正し、さらに数理解析を行った。これにより、run-and-tumbleのうち、runの距離のみに着目し、それが位置と移動方向に依存することで走化性を実現できることを示した。Langevan方程式の導出に際して、縮約の方法が適切であることを確認し、我々の導いた条件が正しいことを確認することができた。これらを踏まえて、論文を作成し、投稿した。いくつかの雑誌で不採択となり、最終的に、Scientific Reportsで採択直前まで進んだ。レビューの過程で、いくつかの指摘を受け、実験データの追加や解析の追加を行うことで、最終的には、粒の運動の解析から必要なパラメータを全て評価することができた。これらの表化パラメータを用いて、理論式に適用し、最終的に得られる確率分布を、実験で得られた粒子の存在確率の分布と比較したところ、定量的にうまく再現できることまで明らかにできた。

This is the first time that a mathematical model has been constructed. The results of the previous year were corrected and the mathematical analysis was carried out. The distance between the run-and-tumble and the run-and-tumble depends on the position and direction of movement. The method of derivation and reduction of Langevan equation is correct and the condition of derivation is correct. This article is about writing, writing and submitting papers. In the end, Scientific Reports will continue to advance. The process of particle motion analysis is necessary for the complete evaluation of particle motion. The theoretical expression is applicable to the distribution of the probability of existence of the particles. The quantitative expression is applicable to the distribution of the probability of existence of particles.