리서치 하이라이트

활성 현탁액에서 추적 확산을 향상시키는 Loopy Levy 비행

Nature 579, 7799

액체에서 확산되는 수동 입자의 임의 운동인 브라운 운동(Brownian motion)은 통계 역학에서 친숙한 개념이다. 이 운동의 핵심은 유체 상이 평형 상태에 있다는 것이다. Host phase가 수영 미생물의 현탁액을 포함하는 '활성' 매질인 경우 확산 역학이 변하는 것으로 알려져 있다. Kiyoshi Kanazawa와 그의 동료들은 전형적인 브라운 운동에서 관측된 이탈을 설명하는 평형 외 사례에서 확산 과정을 설명하기 위한 이론적 틀을 개발하였다. 또한, 특정 농도의 활성 성분을 시스템에 유도하여 확산 수동 입자가 장거리 레비 비행(Lévy flights)을 나타낼 수 있는 체제를 예측할 수 있으며, 이는 자연계에서 먹이 전략의 일부로 활용될 수 있는 현상으로 보인다.