Single-cell magnetotaxis in mucus-mimicking polymeric solutions
Notice bibliographique
Résumé
Magnetotactic bacteria (MTB) are promising candidates for use as biomicrorobots in biomedical applications due to their motility, self-propulsion, and the ability to direct their navigation with an applied magnetic field. When in the body, the MTB may encounter non-Newtonian fluids such as blood plasma or mucus. However, their motility and the effectiveness of directed navigation in non-Newtonian fluids has yet to be studied on a single-cell level. In this work, we investigate motility of Magnetospirillum magneticum AMB-1 in three concentrations of polyacrylamide (PAM) solution, a mucus-mimicking fluid. The swimming speeds increase from 44.0 ± 13.6 μm/s in 0 mg/mL of PAM to 52.73 ± 15.6 μm/s in 1 mg/mL then decreases to 24.51 ± 11.7 μm/s in 2 mg/mL and 21.23 ± 10.5 μm/s in 3 mg/mL. This trend of a speed increase in low polymer concentrations followed by a decrease in speed as the concentration increases past a threshold concentration is consistent with other studies of motile, flagellated bacteria. Past this threshold concentration of PAM, there is a higher percentage of cells with an overall trajectory angle deviating from the angle of the magnetic field lines. There is also less linearity in the trajectories and an increase in reversals of swimming direction. Altogether, we show that MTB can be directed in polymer concentrations mimicking biological mucus, demonstrating the influence of the medium viscosity on the linearity of their trajectories which alters the effective path that could be predefined in Newtonian fluids when transport is achieved by magnetotaxis.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».