フィラメント状バクテリアの構造と運動に関する力学モデル研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20740241
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理・化学物理
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 和田 浩史 京都大学, 基礎物理学研究所, 助教 (50456753)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 弾性理論 / 流体力学 / バクテリア / らせん / アクティブマター

研究概要

本研究では、線状弾性体の非平衡かつ非線形ダイナミクスを理論的に調べる一般的手法を開発した。具体的には粘性流体中での弾性フィラメントの動力学を記述するモデルを発展させ、それを数値的かつ解析的に調べることによって、バクテリアの鞭毛フィラメントの多形質転移やらせん状のバクテリアの運動に関する定量的理解を進展させた。それらを実験結果と比較することで、微生物のデザイン原理の解明において力学の知見が重要であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Mechanics and size-dependent elasticity of composite network (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Wada, Y. Tanaka
  • 雑誌名: Europhys. Lett ページ: 58001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plectoneme creation reduces the rotational friction of a polymer (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Wada, R.R. Netz
  • 雑誌名: Europhys. Lett 88 ページ: 49901
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrodynamics of helical-shaped bacterial motility (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Wada, R.R. Netz
  • 雑誌名: Phys. Rev. E 80 ページ: 021921
  • 査読あり
• [雑誌論文] Internal friction and nonequilibrium unfolding of polymeric globules (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Alexander-katz, H. Wada, R.R. Netz
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 103 ページ: 028102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Manipulation of colloids by noneqilibrium depletion force under temperature gradients (2009)
  • 著者名/発表者名: H-R. Jiang, H. Wada, N. Yoshinaga, M. Sano
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 102 ページ: 208301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Semiflexible polymer ring acting as a nano-propeller (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Wada
  • 雑誌名: Eur. Phys. J. E 28 ページ: 11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discrete elastic model for stretching-induced flagellar polymorphs (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Wada, R.R. Netz
  • 雑誌名: Europhys. Lett 82 ページ: 28001
  • 査読あり
• [学会発表] 粘弾性流体のポンピング (2010)
  • 著者名/発表者名: 和田浩史
  • 学会等名: 第65回日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] Working with elastic filaments: Some examples (2009)
  • 著者名/発表者名: 和田浩史
  • 学会等名: 日本数理生物学会
  • 発表場所: 東大駒場キャンパス
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Spiroplasma Swimming: Active vs. Brownian Motion (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirofumi Wada
  • 学会等名: Workshop on Active Matter: Physics of Biokinetics
  • 発表場所: 東大本郷キャンパス
  • 年月日: 2009-07-24
• [学会発表] Rotating a polymer at nonequilibrium (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirofumi Wada
  • 学会等名: ACAM Workshop: Driven microfluidic systems
  • 発表場所: ダブリン、アイルランド
  • 年月日: 2009-05-23
• [学会発表] Hydrodynamics of helical-shaped bacterial motility (2008)
  • 著者名/発表者名: 和田浩史
  • 学会等名: 日本生物物理学会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-12-04