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© Melanie Blokesch, EPFL
Flagellated Vibrio cholerae
Publication : New Journal of Physics

Bacterial population solitary waves can defeat rings of funnels

Domaines Scientifiques
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Publié sur New Journal of Physics - 22 Mar 2017

Ryan J Morris1 , Trung V Phan , Matthew Black , Ke-Chih Lin , Ioannis G Kevrekidis , Julia Bos and Robert H Austin

Lien DOI – Ryan J Morris et al 2017 New J. Phys. 19 035002

New J. Phys. 19 (2017) 035002

We have constructed a microfabricated circular corral for bacteria made of rings of concentric funnels which channel motile bacteria outwards via non-hydrodynamic interactions with the funnel walls. Initially bacteria do move rapidly outwards to the periphery of the corral. At the edge, nano-slits allow for the transport of nutrients into the device while keeping the bacteria from escaping. After a period of time in which the bacteria increase their cell density in this perimeter region, they are then able to defeat the physical constrains of the funnels by launching back-propagating collective waves. We present the basic data and some nonlinear modeling which can explain how bacterial population waves propagate through a physical funnel, and discuss possible biological implications.