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J-GLOBAL ID：201902280053244477   整理番号：19A0661229

細菌表面運動性の高速「4D」計算顕微鏡観察【JST・京大機械翻訳】

High-Speed “4D” Computational Microscopy of Bacterial Surface Motility

著者 (16件)： de Anda Jaime (Department of Bioengineering, Department of Chemistry and Biochemistry, and California NanoSystems Institute, University of California Los Angeles, California, United States) ,  Lee Ernest Y. (Department of Bioengineering, Department of Chemistry and Biochemistry, and California NanoSystems Institute, University of California Los Angeles, California, United States) ,  Lee Calvin K. (Department of Bioengineering, Department of Chemistry and Biochemistry, and California NanoSystems Institute, University of California Los Angeles, California, United States) ,  Bennett Rachel R. (Department of Physics, University of Pennsylvania, Pennsylvania, United States) ,  Bennett Rachel R. (Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics, University of Oxford, U.K.) ,  Ji Xiang (Department of Physics, University of California San Diego, California, United States) ,  Soltani Soheil (Mork Family Department of Chemical Engineering and Materials Sciences, University of Southern California, California, United States) ,  Harrison Mark C. (Mork Family Department of Chemical Engineering and Materials Sciences, University of Southern California, California, United States) ,  Baker Amy E. (Department of Microbiology and Immunology, Geisel School of Medicine at Dartmouth, New Hampshire, United States) ,  Luo Yun (Department of Microbiology and Immunology, Geisel School of Medicine at Dartmouth, New Hampshire, United States) ,  Luo Yun (DuPont Industrial Biosciences, Delaware, United States) ,  Chou Tom (Departments of Biomathematics and Mathematics, University of California Los Angeles, California, United States) ,  O’Toole George A. (Department of Microbiology and Immunology, Geisel School of Medicine at Dartmouth, New Hampshire, United States) ,  Armani Andrea M. (Mork Family Department of Chemical Engineering and Materials Sciences, University of Southern California, California, United States) ,  Golestanian Ramin (Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics, University of Oxford, U.K.) ,  Wong Gerard C. L. (Department of Bioengineering, Department of Chemistry and Biochemistry, and California NanoSystems Institute, University of California Los Angeles, California, United States)
資料名： ACS Nano  (ACS Nano)
巻： 11  号： 9  ページ： 9340-9351  発行年： 2017年 
JST資料番号： W2326A  ISSN： 1936-0851  CODEN： ANCAC3  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 細菌は表面運動性モードを示し,タイプIV pili駆動「twitching」運動性および鞭毛駆動「スピニング」および「スウォーミング」運動性のような初期段階生物膜コミュニティ発生において重要な役割を果たしている。Apendage駆動運動性は分子モーターにより制御され,表面運動性挙動の解析はその本質的な3D性質により複雑化され,その速度は共焦点顕微鏡に対し迅速に捕捉される。ここでは,従来の倒立顕微鏡を用いて,5msの時間分解能で表面に近い3D映画を生成するために,電磁場計算と統計的画像解析を組み合わせた。各細菌細胞を球状円筒レンズとして扱い,Maxwell方程式を解くために有限要素モデリングを用い,表面に対する細菌の異なる角度配向に関連する回折光強度を計算した。測定した2D顕微鏡画像と計算した光強度のライブラリーの間の相互相関計算を行うことにより,緑膿菌の並進と回転運動の近表面3D映画が高い時間分解能で可能であることを実証した。計算再構成と詳細な流体力学計算との比較により,緑膿菌は不安定な軌道をもつ低Reynolds数スピニングトップのように作用し,トルク出力約2pNμmの鞭毛モーターにより駆動されることを明らかにした。興味深いことに,著者らの解析により,緑膿菌は,表面を横切って横方向に拡散する直立回転細菌と螺旋状軌跡に従う水平細菌を含む複雑な鞭毛駆動動的挙動を示し,表面に平行な超拡散運動を示すことを明らかにした。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 電磁場 ,  二次元 ,  流体力学 ,  有限要素法 ,  画像分析 ,  三次元 ,  *細菌 ,  *高速度 ,  軌跡 ,  再構成 ,  *顕微鏡観察 ,  生物膜 ,  トルク ,  緑膿菌 ,  鞭毛

著者キーワード (7件)： 単一細胞追跡 ,  有限要素法 ,  流体力学シミュレーション ,  細菌顕微鏡 ,  鞭毛虫 ,  細菌の運動性 ,  Pseudomonas aeruginosa

分類 (1件)： 有機化合物の赤外スペクトル及びRaman散乱,Ramanスペクトル  (BM08064T)

タイトルに関連する用語 (4件)： 細菌 ,  運動性 ,  計算 ,  顕微鏡観察