Delicate Analysis of Interacting Proteins and Their Assemblies by Flow Field-Flow Fractionation Techniques
本研究比较了多种AF4技术分离小麦谷蛋白的效率，发现常规AF4在SDS缓冲液中因聚焦步骤导致共洗脱，而筛板入口装置可实现单体分离；水/乙醇作为洗脱液时，常规AF4能有效分离谷蛋白及其动态组装体。
2024-07-17 cond-mat.soft physics.chem-ph
The cytoplasm of living cells: A functional mixture of thousands of components
每个活细胞内都有细胞质：一种由数千种不同的大分子组成的液体混合物，主要是蛋白质。这种混合物是大多数生物化学发生的地方，使活细胞能够发挥作用，它可能是地球上最复杂的液体。在这里，我们盘点一下这种混合物中的实际成分。最近的基因组测序工作第一次为我们提供了关于这数千种成分的至少一些信息。这样做之后，我们考虑细胞质中的两种物理现象：扩散和可能的相分离。在高度拥挤的细胞质中扩散比在稀溶液中慢。可以获得这种减速的合理估计，并探索其后果，例如，单体-二聚体平衡的建立比稀溶液慢约20倍。除了特殊的细胞外，所有细胞的相分离似乎都不是问题，尽管存在高密度和如此强的蛋白质-蛋白质相互作用。我们认为，这可能部分是其他属性进化的副产品，部分是由于存在大量组件。
2005-07-22 cond-mat.soft
Colloid-polymer mixtures in the protein limit
我们计算了在“蛋白质极限”下的胶体-聚合物混合物的相分离行为和有效相互作用，其中聚合物的回转半径远大于胶体半径。对于理想的聚合物，临界胶体包装分数趋于零，而在良好的溶剂中的相互作用的聚合物的行为是由一个通用的双节点，这意味着一个恒定的临界胶体包装分数。在这两个系统中的耗尽相互作用是不能很好地描述的有效对电位，但需要纳入多体的贡献。
2002-10-23 cond-mat.soft q-bio
Viscosity of protein-stabilised emulsions: contributions of components and development of a semi-predictive model
蛋白质稳定的乳液可以被视为未吸附的蛋白质和蛋白质稳定的液滴的混合物。为了确定这两种组分对酪蛋白酸钠O/W乳液的整体粘度的贡献，对蛋白质和液滴的纯悬浮液的流变行为进行了表征，并将其性质用于模拟其混合物的行为。这些材料很容易在软胶体的框架内进行研究。在这里，使用粘度模型的两种类型的纯悬浮液促进了半经验模型的发展，涉及蛋白质稳定的乳液的粘度，其组成。
2018-10-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Molecular packing, hydrogen bonding, and fast dynamics in lysozyme/trehalose/glycerol and trehalose/glycerol glasses at low hydration
众所周知，水和甘油有助于无定形蛋白质基质的结构松弛。然而，几项研究证明，它们也可能限制蛋白质的快速（$\sim$皮秒-纳秒，ps-ns）和小振幅（$\sim$皮秒）运动，这决定了它们在冻干糖混合物中的稳定性。为了确定它们如何与玻璃基质中的蛋白质和糖相互作用，从而调节它们的快速动力学，我们在低甘油和水浓度下对溶菌酶/海藻糖/甘油（LTG）和海藻糖/甘油（TG）混合物进行了分子动力学（MD）模拟。在添加甘油和/或水时，LTG和TG混合物的玻璃化转变温度T $_{\textrm{g}}$降低，玻璃的分子堆积得到改善，并且溶菌酶和海藻糖的均方位移（MSD）降低或增加，这取决于时间尺度和所考虑的温度。物种之间形成的氢键（HB）的详细分析表明，水和甘油可以通过增加它们在玻璃基质中形成的HB的总数和/或强度来抑制溶菌酶和海藻糖的快速动力学。
2017-09-30 cond-mat.soft
Dynamic light scattering study on phase separation of a protein-water mixture: Application on cold cataract development in the ocular lens
我们提出了一个详细的动态光散射研究的相分离出现在寒冷的白内障发展过程中的眼晶状体。冷性白内障是一种相分离效应，其通过晶状体细胞质随冷却的旋节分解进行。强度自关联函数的晶状体蛋白质含量的分析与援助的两种方法提供的信息的人口和动力学的散射元素与冷性白内障。发现在与冷性白内障发病有关的特征温度~16+1 ℃时，许多可测参数的温度依赖性发生了明显的变化。将这项工作的温度范围扩展到以前无法访问的制度，即远低于Tcc的相分离或共存曲线，我们已经能够准确地确定旋节线附近蛋白质的集体和自扩散系数的温度依赖性。分析表明，蛋白质的动力学具有一些相似的结构玻璃的动力学，其中颗粒扩散的表观活化能增加低于Tcc表示高度合作的运动。应用开发的想法研究的临界动力学的二元蛋白质/溶剂的混合物，以及使用修改后的Arrhenius方程，使我们能够估计的旋节温度Tsp的晶状体核。动态光散射作为一种非侵入性的，早期诊断工具的眼部疾病的适用性也证明了在本文件的调查结果的光。
2008-06-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Solvent Sensitivity of Protein Unfolding: Study of Chicken Villin Headpiece Subdomain in Water-Ethanol and Water-DMSO Mixtures
在目前的工作中，我们研究和比较展开的小蛋白，鸡绒毛头部（HP-36）在两种不同的水二元混合物，即水-乙醇（EtOH）和水-二甲基亚砜（DMSO）。在两种二元混合物中，发现HP-36在环境条件下解折叠（完全或部分，取决于混合物），否则需要高达~600 K的温度以在纯水性溶剂中变性。在所有情况下，发现解折叠的第一步是相似的，即由构成疏水核心的三个疏水（苯丙氨酸）残基即Phe-7、Phe-11和Phe-18形成的簇的分离，从而引发蛋白质的螺旋-2的解链。随后的解折叠步骤在不同的化学环境中遵循不同的路径。由于水-DMSO和水-乙醇都显示出依赖于组成的异常，因此展开动力学的细节也是如此。随着共溶剂浓度的增加，发现在两种情况下形成不同的部分未折叠的中间体。这反映在一个显着的非单调组合物依赖的几个顺序参数，包括分数的天然接触和蛋白质-溶剂相互作用能。这种部分未折叠状态的出现特别归因于乙醇的乙基和DMSO的甲基对疏水残基的优先溶剂化。而在DMSO中的蛋白质逐渐达到一个完全展开的状态在xDMSO=0.30，在水-乙醇中展开似乎是更复杂和敏感的溶剂组合物。
2013-07-10 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Mixing small proteins with lipids and cholesterol
本文通过蒙特卡洛模拟研究在DPPC/DOPC/胆固醇三元混合物中加入少量小蛋白质后的相行为，发现蛋白质与饱和脂质的亲和力可诱导液态有序大畴形成，并使其尺寸接近生物脂筏。
2024-11-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Protein-Polymer Mixtures in the Colloid Limit: Aggregation, Sedimentation and Crystallization
虽然蛋白质被视为具有球对称相互作用的粒子，但实际情况要复杂得多。迈向更高复杂性的一个简单步骤是将蛋白质视为非球形颗粒，这就是我们在这里追求的方法。我们研究了增强型绿色荧光蛋白（eGFP）在加入非吸附性聚合物聚乙二醇（PEG）后的相行为。从小角度X射线散射，我们推断eGFP经历二聚化，并且我们将二聚体视为具有纵横比$L/D-1 = 1.05$的球形圆柱体。尽管复杂的性质的蛋白质，我们发现，相行为是类似的硬spherocylinders与理想的聚合物expletant，表现出聚集，并在一个小区域的相图，结晶。通过比较我们对聚集开始的测量与对硬胶体和理想聚合物的预测[S. V. Savenko和M. Dijkstra，J. Chem. Phys 124，234902（2006）和F. lo Verso等人，E73，061407（2006）]中，我们发现了良好的一致性，这表明eGFP蛋白与硬球柱和理想聚合物一致。
2021-06-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Liquid-Liquid Phase Separation in a Minimal Explicit-Solvent Lattice Model Mimicking Protein Solutions
Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Tirupati（印度科学教育研究所特里帕蒂分校）
采用含淬火无序的显式溶剂最小统计力学模型，研究蛋白质-溶剂和蛋白质-拥挤剂相互作用如何影响凝聚体的相行为与形态。
2026-05-25 cond-mat.soft
New insight into cataract formation -- enhanced stability through mutual attraction
小角中子散射实验和分子动力学模拟结合应用的概念，从软物质物理复杂的蛋白质混合物提供了新的见解接目镜蛋白质混合物的稳定性。探索这种胶体蛋白质的类比，我们证明了不同的蛋白质之间的弱吸引力有助于保持镜头的透明度在一个非常敏感和非单调的方式。这些结果不仅代表了一个重要的一步，更好地了解蛋白质凝聚疾病，如白内障的形成，但提供了一般的指导方针，调整胶体混合物的稳定性，一个主题相关的软物质物理和工业应用。
2007-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantitative differentiation of protein aggregates from other subvisible particles in viscous mixtures through holographic characterization
我们演示了使用全息视频显微镜检测分散在生物制药配方中的单个亚可见颗粒，并根据从其全息图测量的材料特性来区分它们。全息分析的结果是同时精确测量分散在同一产品中的多种不溶性污染物的浓度和尺寸分布。我们通过在存在常见污染物（例如硅油乳液液滴和脂肪酸）的情况下对由人IgG聚集体组成的模型系统进行测量来证明这种分析技术。全息视频显微镜还可以清楚地识别金属颗粒和气泡。能够区分和表征这种异质分散体的各个组分为跟踪影响蛋白质制剂稳定性的其他因素提供了基础，包括表面活性剂和其他赋形剂的处理和降解。
2020-06-17 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.optics
Light scattering and phase behavior of Lysozyme-PEG mixtures
蛋白质（溶菌酶）和聚合物聚（乙二醇）（PEG）的混合物的液-液相变温度（浊点）的测量表明，低分子量PEG的加入使混合物稳定，而高分子量PEG使混合物不稳定。我们表明，这种行为是不一致的熵消耗溶菌酶和PEG之间的相互作用，并建议溶菌酶和PEG之间的能量吸引力负责。为了独立地表征溶菌酶/PEG相互作用，对相同的混合物进行光散射实验以测量第二维里系数和第三维里系数。这些测量结果表明，PEG诱导溶菌酶分子之间的排斥，相反的耗尽预测。此外，它表明，第三维里项必须包括在混合物的自由能，以定性地捕捉我们的浊点和光散射数据。光散射结果与浊点测量结果一致，表明溶菌酶和PEG之间确实存在吸引力。
2005-12-14 cond-mat.soft
Sol-gel transition in heteroassociative RNA-protein solutions: A quantitative comparison of coarse-grained simulations and the Semenov-Rubinstein theory
本研究通过粗粒化模拟与Semenov-Rubinstein理论对比，揭示了RNA-蛋白质混合物中无相分离的溶胶-凝胶转变及双重再入行为，强调了桥接形成的关键作用，并指出理论在稀溶液中的局限性。
2025-02-21 cond-mat.soft
Deciphering the Interface Laws of Turing Mixtures and Foams
本文发现由蛋白质周期性附着与脱离产生的有效界面张力可组织非平衡稳态模式，提出非平衡诺伊曼角定律和Plateau顶点条件，建立“图灵混合物”与“图灵泡沫”概念，并用Min蛋白系统实验验证，为合成细胞空间控制提供设计依据。
2024-09-30 cond-mat.soft nlin.PS physics.bio-ph
Multiscale modeling and simulation of microtubule/motor protein assemblies
微管和马达蛋白自组织成生物学上重要的组件，包括有丝分裂纺锤体和中心体微管阵列。在细胞外，微管-马达混合物可以形成新型的活性液晶材料，这些材料被消耗ATP的马达蛋白质驱动而失去平衡。微观运动活动导致运动蛋白和微管之间的极性依赖性相互作用，但这些相互作用如何产生如此大规模的动力学行为，如复杂的流动和缺陷动力学还没有得到很好的理解。我们开发了一个多尺度理论微管电机系统中，布朗动力学模拟的极性微管驱动电机被用来研究微观组织和电机介导的微管相互作用所产生的压力。我们确定极性分选和交联系链松弛作为两个极性特定的来源，积极的不稳定应力。然后，我们开发了一个连续的Doi-Onsager模型，捕获极性排序和这些极性特定的主动应力产生的流体动力学流动。在浸没表面上的主动湍流的模拟中，主动应力驱动湍流动力学以及向错缺陷的连续产生和湮灭。动态遵循两个不稳定性，并占沉浸性质的实验产生明确的特征长度和时间尺度。当关闭Doi-Onsager模型中的流体动力学时，我们捕获了在布朗动力学模拟中观察到的极通道的形成。
2015-10-07 cond-mat.soft
Membrane morphologies induced by mixtures of arc-shaped particles with opposite curvature
生物膜由各种蛋白质形成，这些蛋白质产生向内或向外的膜曲率。在这篇文章中，我们研究了膜形态诱导的混合物的弧形颗粒粗粒度建模和模拟。颗粒以其向内的凹侧或其向外的凸侧结合到膜上，并且因此产生相反符号的膜曲率。我们发现，小部分的凸结合颗粒可以稳定膜小管的三通路口，建议在内质网的细胞蛋白lunapark。对于可比分数的凹结合和凸结合的颗粒，我们观察到线的颗粒相同类型，和不同的膜形态与凹槽和凸起引起的这些颗粒线。粒子的排列和分离是由间接的膜介导的相互作用驱动的。
2020-04-02 cond-mat.soft q-bio.SC
pH-Dependent Selective Protein Adsorption into Mesoporous Silica
溶菌酶，细胞色素c和肌红蛋白，类似大小的球状蛋白质，约1.5 nm的半径，到介孔二氧化硅材料圣巴巴拉无定形-15（SBA-15）与3.3 nm的平均孔径的吸附光度法研究了含有单一蛋白质类型的水溶液和二元蛋白质混合物。观察到绝对和相对吸附行为的明显变化作为溶液pH值的函数，从而孔壁和蛋白质电荷。的蛋白质表现出最强的结合低于其等电点pI，这表明带电的氨基酸残基和-OH基团的二氧化硅表面的介孔吸附过程中的静电相互作用的优势。此外，我们发现竞争性吸附的限制，管状孔几何形状的蛋白质类型，这表明有利于结合孔壁可以完全抑制吸附的物种具有较低的结合亲和力，即使后者会吸附相当不错，从一个单一的组分混合物缺乏强结合蛋白。我们建议，这种不同的物理化学行为，以及大的比表面积，从而吸附能力的介孔玻璃可以利用不同的pI的蛋白质的二元混合物的分离，通过调节水溶液的pH值。
2015-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Two-step nucleation in a binary mixture of Patchy Particles
本研究探讨了设计为成核为金刚石晶格的 patchy particles 二元混合物的两步成核过程，发现液-气亚稳态相图显著影响成核，且结晶的最强增强发生在与晶体相同化学计量组成的共沸点处。
2023-04-06 cond-mat.soft
X-LoRA: Mixture of Low-Rank Adapter Experts, a Flexible Framework for Large Language Models with Applications in Protein Mechanics and Molecular Design
Academy for Science and Design (ASD)（科学设计学院）；Massachusetts Institute of Technology (MIT)（麻省理工学院）
本文提出X-LoRA框架，通过门控动态混合低秩适配器专家，无需修改底层结构即可扩展大语言模型能力，并在蛋白质力学、蛋白质设计及分子设计等科学任务中验证了其定量预测与推理能力。
2024-03-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cs.AI
A thermodynamic metric quantitatively predicts disordered protein partitioning and multicomponent phase behavior
Princeton University（普林斯顿大学）
本文提出一个热力学模型，通过学习低维表示预测IDR在复杂混合物中的相行为，提供几何直观的预测并解决IDR生物物理中的核心问题。
2026-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The role of long-range forces in the phase behavior of colloids and proteins
胶体-聚合物混合物和球状蛋白质溶液的相行为，常常被解释为具有短程吸引力的硬球的简单模型。虽然这样的模型产生的胶体和蛋白质的通用相图的定性理解，它未能捕捉一个重要的区别：该模型预测在亚稳态制度低于冻结曲线的流体-流体相分离。对于球状蛋白质，已经观察到这种分层，但是对于胶体，它似乎被凝胶的外观所取代。本文研究了附加长程引力对短程引力球相行为的影响。我们发现，这样的吸引力可以转移（亚稳）流体-流体临界点的凝胶区域。由于这个亚稳临界点可能是重要的晶体成核，我们的研究结果表明，长程吸引力可能在球状蛋白质的结晶中发挥重要作用。然而，在胶体中，折射率匹配通常用于关闭长程色散力，凝胶化可能抑制相分离。
1999-09-15 cond-mat.soft q-bio
Coupling of Lipid Phase Behavior and Protein Oligomerization in a Lattice Model of Raft Membranes
Ben Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学）
研究探讨了脂质相行为与蛋白质寡聚化之间的耦合机制，通过晶格蒙特卡罗模型分析蛋白质-脂质相互作用与蛋白质-蛋白质相互作用的平衡对膜蛋白寡聚化的影响。
2026-05-20 cond-mat.soft physics.bio-ph
The surface tension of Martini 3 water mixtures
本研究针对Martini粗粒度力场水的界面性质表征需求，采用测试面积法系统计算不同水珠子尺寸与温度下Martini 3.0水的表面张力等界面参数，为模拟结果校准提供数据支撑。
2024-05-29 cond-mat.soft
Choline chloride as a nano-crowder protects HP-36 from urea-induced denaturation: Insights from Solvent Dynamics and Protein-Solvent interaction
足够高浓度的尿素使蛋白质的二级结构展开，导致变性。相比之下，氯化胆碱（ChCl）和尿素以1：2的摩尔比形成深共熔混合物，在室温下为液体，并保护蛋白质免于变性。为了得到这一现象的微观图像，我们对模型蛋白HP-36进行了广泛的全原子分子动力学模拟。基于我们计算的Kirkwood-Buff积分，我们分析了这些渗透剂在蛋白质周围的相对积累。从溶剂分子的平移和旋转动力学的分析，也从氢键自关联函数的其他见解。在尿素的存在下，水表现出缓慢的亚扩散动力学周围的蛋白质骨架作为一个结果，更强的相互作用的水分子与骨架原子。尿素也表现出亚扩散运动。胆碱的添加进一步减慢尿素的动力学，限制其包含在蛋白质骨架周围。此外，胆碱分子在第一溶剂化壳的蛋白质显示出最强的亚扩散行为。换句话说，ChCl通过将尿素从蛋白质骨架中排除，从而减缓蛋白质周围水层的动力学，表现为纳米拥挤剂。这防止了蛋白质变性，并使其结构刚性，这反过来又得到了系统中存在ChCl时HP-36的较小回转半径和均方根偏差值的支持。
2019-09-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Mixtures of Charged Colloid and Neutral Polymer: Influence of Electrostatic Interactions on Demixing and Interfacial Tension
用自由体积理论研究了带电胶体和中性非吸附性聚合物二元混合物的平衡相行为。首先将带电硬球大离子和理想粗粒有效球聚合物的模型混合物映射到具有非加性直径的二元硬球混合物上，然后映射到有效Asakura-Oosawa模型上[S. Asakura和F. Oosawa，J.Chem.Phys.22，1255（1954）]。有效模型是由一个单一的无量纲参数定义的-聚合物直径的有效胶体直径的比率。对于高盐浓度比，自由能的自由体积近似用于计算流体相图，其描述分层成富胶体（液体）和贫胶体（蒸气）相。增加静电相互作用的范围使分层双结点向更高的聚合物浓度移动，从而稳定混合物。增强的稳定性是由于聚合物耗尽引起的静电排斥大离子之间的吸引力减弱。与密度泛函理论预测的比较表明，在液-气界面张力的相应增加。预测的相稳定性趋势与观察到的食品胶体中蛋白质-多糖混合物的行为一致。
2005-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Poly-Sarcosine and Poly(ethylene-glycol) interactions with proteins investigated using molecular dynamics simulations
用亲水性聚合物涂覆的纳米颗粒通常显示出与生物环境的非特异性相互作用的减少，这改善了它们的生物相容性。这种减少的分子决定因素还不是很清楚，他们的知识可能有助于改进纳米颗粒的设计。在这里，我们地址，使用分子动力学模拟，人血清白蛋白，最丰富的血清蛋白，与两个有前途的亲水性聚合物用于治疗纳米粒子，聚（乙二醇）和聚肌氨酸的涂层的相互作用。通过模拟浸入在聚合物-水混合物中的蛋白质，我们表明，这两种聚合物对蛋白质表面具有非常相似的亲和力，无论是在吸附的聚合物的量方面，还是在主要参与相互作用的氨基酸的类型方面。我们进一步分析了吸附动力学以及它如何影响聚合物构象。在吸附层的厚度方面观察到聚合物之间的微小差异，这与两种分子的不同程度的柔性有关。相比之下，聚丙氨酸，聚肌氨酸的异构体，已知的自聚集和诱导蛋白质聚集，显示出显着更大的亲和性的蛋白质表面比PEG和PSar，我们表明是相关的不是一个不同的模式与蛋白质表面的相互作用，但不同的方式的聚合物与水的相互作用。
2018-10-29 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Coexistence between fluid and crystalline phases of proteins in photosynthetic membranes
光系统II（PSII）及其相关的捕光复合物II（LHCII）高度集中在光合类囊体膜的基粒堆叠区域。在膜内，PSII-LHCII超复合物可以以无序堆积、有序阵列或其混合物排列。阵列形成背后的物理驱动力是未知的，这使得确定阵列在调节光捕获或能量转换效率中的可能功能作用的尝试变得复杂。在这里，我们介绍了一个粗粒度的耦合光合膜蛋白质相互作用的模型，专注于只有两种粒子类型，具有简单的形状和结构研究激发的势能。报告模型的平衡波动的计算机模拟，我们证明了它的成功再现不同的结构特征，在实验中观察到的，包括扩展PSII-LHCII阵列。自由能计算表明，阵列的出现标志着一个相变从无序的流体状态到系统跨越晶体，这可以很容易地被逮捕的热力学约束或缓慢的动力学。流体-晶体共存的区域很宽，包括许多生理相关的参数制度。我们的研究结果表明，基粒膜位于或接近相共存，赋予显着的结构和功能的灵活性，这个密集的膜蛋白系统。
2013-02-26 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Theory and simulation of multiphase coexistence in biomolecular mixtures
本文综述了利用理论模型、统计方法和粗粒化模拟预测生物分子混合物多相共存行为的最新进展，并展望了模拟活细胞内非均匀空间组织的挑战。
2023-05-04 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Decoupling of single-particle and collective dynamics in arrested phase-separating glassy mixtures
University of Vienna（维也纳大学）；Università di Padova（帕多瓦大学）
研究了硬颗粒-星形聚合物混合物在冻结相分离范围内的结构和动力学，揭示了硬颗粒在软玻璃体基质中的扩散行为及非指数松弛和非高斯位移分布，展示了冻结相分离与玻璃性相互作用导致的复杂多尺度现象。
2026-01-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase behavior and morphology of multicomponent liquid mixtures
多组分体系在自然界和工业中普遍存在。虽然少组分液体混合物的物理学（即，二元和三元化合物）是很好理解的，并且在本科课程中常规教授，但$N$ -组分与$N>3$的混合物的热力学和动力学性质仍然相对未被探索。这种混合物的一个例子是细胞内液，其中富含蛋白质的液滴相分离成不同的无膜细胞器。在这项工作中，我们调查的平衡相行为和形态的$N$组分液体混合物内的Flory-Huggins理论的正规溶液。为了确定共存相的数量及其组成，我们开发了一种新的算法，用于构建完整的相图，基于离散化的自由能景观的数值凸化。结合Cahn-Hilliard动力学方法，我们采用该方法研究了含有$N=4$和$5$组分的混合物。我们报告的粗化行为，这样的系统，以及由此产生的形态在三个空间维度。我们讨论了如何共存的相位和它们的组合物的数量可以提取与主成分分析（PCA）和K-Means聚类算法。最后，我们讨论了如何可以逆向工程的相互作用参数和组件的体积分数，以实现一系列所需的包装结构，如嵌套的“俄罗斯娃娃”和封装Janus液滴。
2018-10-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Evidence of coexistence of change of caged dynamics at Tg and the dynamic transition at Td in solvated proteins
穆斯堡尔谱和中子散射测量包埋在溶剂中的蛋白质，包括水和水的混合物强调观察的原子均方位移的独特的温度依赖性<u2>，通常被称为在某些温度Td的动态转变。在低温下，<u2>缓慢增加，但它假定更强的温度依赖性后交叉Td，这取决于时间/频率分辨率的光谱仪。许多作者已经将溶剂化蛋白质的动力学（包括动态转变）与玻璃形成物质的动力学联系起来。尽管如此，没有连接到类似的变化的温度依赖性时，<u2>通过准弹性中子散射得到的玻璃化转变温度Tg，通常观察到在无机，有机和聚合物玻璃形成。证据表明，这种变化的温度依赖<u2>性的中子散射在Tg是存在于水合或溶剂化的蛋白质，以及在所使用的溶剂中，这并不令人惊讶，因为后者只是另一种有机玻璃形成。通过<u2>中子散射在不那么低的温度下获得的贡献，而笼中的非谐分子间的潜力，在溶解的笼子开始的Johari-Goldstein β-松弛之前的时间从耗散的分子。玻璃<u2>形成物的Tg的普遍变化已经通过对β-弛豫的体积和熵的变化的敏感性而合理化，所述β-弛豫的体积和熵的变化被传递到笼状分子的耗散及其贡献<u2>。相同的合理化适用于水合和溶剂化蛋白质，以观察到Tg的变化<u2>。
2012-01-11 cond-mat.other cond-mat.soft physics.bio-ph
Cooperation and competition of basepairing and electrostatic interactions in mixtures of DNA nanostars and polylysine
University of Southern California（南加州大学）；University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；New York University（纽约大学）；Princeton University（普林斯顿大学）
研究通过实验与理论结合，探讨了DNA纳米星与聚赖氨酸在不同温度、盐浓度和组成下的相行为，发现静电和碱基配对相互作用在高盐浓度和温度下协同稳定共凝聚，形成多相共存。
2026-05-12 cond-mat.soft q-bio.BM
Liquid phase separation controlled by pH
提出了一个研究固定pH系综中液相分离的极小模型。该模型描述了一种混合物组成的大分子存在于三个不同的电荷状态，并有相分离的趋势。我们介绍了pH值依赖的相分离的一组反应描述的质子化和去质子化的大分子，以及水的自电离。我们使用守恒定律来确定化学平衡时的共轭热力学变量。使用这个热力学共轭变量，我们进行了勒让德变换，它定义了相应的自由能在固定的pH值。我们首先研究了可能的相图拓扑结构在等电点的大分子。然后，我们展示了如何通过远离等电点的相行为取决于pH值。我们发现，相图作为pH值的函数强烈依赖于是否带相反电荷的大分子或中性大分子有更强的相分离的倾向。我们预测的重入行为的存在作为pH值的函数。此外，我们的模型还预测，相分离的区域通常是更广泛的等电点。该模型可以解释在酵母细胞中观察到的蛋白质分离，pH值接近许多胞质蛋白质的等电点，也可以解释单个蛋白质的体外实验，这些蛋白质表现出作为pH值的函数的相分离。
2019-10-15 cond-mat.soft physics.bio-ph
Methods for Inferring Interaction Potentials from Cross-Linking Mass Spectrometry Data
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；Zuse Institute Berlin（柏林祖斯研究所）
提出一种从交联质谱数据中参数化相互作用势的框架，通过连接逆Henderson问题并改进算法，在均匀流体和多相系统中实现了高效准确的势参数恢复。
2026-06-04 cond-mat.soft physics.chem-ph q-bio.BM
Molecular Dynamics simulations and Kelvin Probe Force microscopy to study of cholesterol-induced electrostatic nanodomains in complex lipid mixtures
生物膜和单层内的脂质和蛋白质的分子排列产生复杂的膜形态以及不同的电表面电位、形貌和静电纳米级域的区域。在软物质中探测这些纳米畴是一个具有挑战性的任务，无论是在实验上还是在理论上。本文研究了胆固醇、脂质成分、脂质电荷和脂质相对单层结构和表面电位分布的影响。原子力显微镜（AFM）用于解析拓扑纳米结构，开尔文探针力显微镜（KPFM）用于解析脂质单层中这些纳米结构的表面电势。研究了由二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC）、1，2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（DOPC）、1-棕榈酰-2-油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（POPC）、1，2-二油酰-sn-甘油-3-[磷酸-rac-（3-赖氨酰（1-甘油））]（DOPG）、鞘磷脂和胆固醇组成的模型单层。结果表明，胆固醇改变纳米结构域的形成，影响地形和电表面电位。用原子分子动力学（MD）研究了表面电位差异的分子基础。MD模拟定性匹配的实验结果，与100 mV的液体无序双层（Ld，更少的胆固醇和较低的链序）和液体有序双层（Lo，更多的胆固醇和更高的链序）之间的静电势差。重要的是，Lo和Ld相之间的静电性质的差异表明了一种新的机制，通过这种机制，膜组成与膜功能相结合。
2016-11-24 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
