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流体动力学流动模式与纤毛跳动的同步性。

Hydrodynamic flow patterns and synchronization of beating cilia.

作者信息

Vilfan Andrej, Jülicher Frank

机构信息

J. Stefan Institute, Jamova 39, 1000 Ljubljana, Slovenia.

出版信息

Phys Rev Lett. 2006 Feb 10;96(5):058102. doi: 10.1103/PhysRevLett.96.058102. Epub 2006 Feb 6.

DOI:10.1103/PhysRevLett.96.058102
PMID:16486996
Abstract

We calculate the hydrodynamic flow field generated far from a cilium which is attached to a surface and beats periodically. In the case of two beating cilia, hydrodynamic interactions can lead to synchronization of the cilia, which are nonlinear oscillators. We present a state diagram where synchronized states occur as a function of the distance of cilia and the relative orientation of their beat. Synchronized states occur with different relative phases. In addition, asynchronous solutions exist. Our work could be relevant for the synchronized motion of cilia generating hydrodynamic flows on the surface of cells.

摘要

我们计算了远离附着在表面且周期性摆动的纤毛所产生的流体动力流场。在两根摆动纤毛的情况下,流体动力相互作用可导致作为非线性振荡器的纤毛同步。我们给出了一个状态图,其中同步状态是纤毛间距及其摆动相对取向的函数。同步状态以不同的相对相位出现。此外,还存在异步解。我们的工作可能与在细胞表面产生流体动力流的纤毛同步运动相关。

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