生物膜的物理特性差异：研究发现，低流体剪切条件下生长的生物膜与高流体剪切条件下生长的生物膜在物理特性上存在显著差异。低剪切生物膜具有较大的厚度、粗糙度和孔隙率，但密度较低。而高剪切生物膜则更薄、表面更加平整，内部结构更为致密。通过分析蛋白质与多糖的比例（PN/PS比），高剪切生物膜的EPS基质中蛋白质含量更高，表明其刚性更大。 生物膜机械性能的变化：通过显微流变测量，发现低剪切生物膜的蠕变顺应性（creep compliance）更高，表明其结构较为松散，刚性较弱。而高剪切生物膜的蠕变顺应性则较低，显示其结构更为刚硬。这种机械性能差异与EPS成分的差异一致，特别是蛋白质含量较高的生物膜表现出更强的稳定性和凝聚力。 抗生素和LFU对生物膜的影响：无LFU处理时，低剪切生物膜的外层区域对托布霉素的敏感性较高，但其内层细胞对抗生素的反应较弱，甚至在高浓度抗生素下，内层的细胞仍有较高的存活率。相比之下，高剪切生物膜对抗生素表现出更高的抗性，即使在较高浓度的托布霉素作用下，生物膜的细胞存活率依然接近100%。结合LFU处理时，低频超声（LFU）显著增强了抗生素对生物膜的灭活效果。在低剪切生物膜中，LFU能够加速托布霉素的扩散，显著提高抗菌药物的整体灭活效率。在120分钟内，结合LFU的抗生素治疗使生物膜的整体灭活效率提升至80%。然而，对于高剪切生物膜，需要更高强度的LFU才能达到类似效果，其灭活效率较低剪切生物膜低。 LFU对生物膜结构和机械性能的影响：LFU的作用显著影响了生物膜的机械性能。对于低剪切生物膜，LFU使生物膜的蠕变顺应性增加了29%到42%，表明其刚性减弱，结构更加松散。而对于高剪切生物膜，低强度LFU的作用较小，只有在较高强度LFU下，才能观察到显著的机械变化，尤其是生物膜外层。 抗生素扩散和灭活效率的模拟结果：研究通过数学模型模拟了LFU对抗生素扩散的影响。结果表明，LFU能够通过增加生物膜的扩散系数，增强抗生素在生物膜中的渗透能力，从而提高灭活效率。模拟结果与实验数据相符，支持LFU通过改变生物膜内部结构（如裂缝或孔隙形成）来提高抗生素的扩散速率和灭活效率的假设。
