Collective dynamics of active filament complexes
生物丝的网络对于支持各种生物功能的细胞结构的形成是必不可少的。在大多数情况下,以前的研究已经调查了杆状生物细丝的集体动力学;然而,实际亚细胞成分的形状往往更复杂。在这项研究中,我们考虑了一个由两个活性细丝组成的活性物体,这代表了从杆状生物细丝到复杂形状生物细丝的发展。具体而言,我们数值评估的集体行为,这些活动的对象在两个维度,并观察到几种类型的动态依赖于密度和角度的两个灯丝的形状参数的对象。在观察到的集体动力学中,我们首次引入了一个移动密度带,我们将其命名为“移动近晶”。通过分析单个物体的轨迹以及它们之间的相互作用,这项研究展示了具有复杂形状的活性生物丝之间的相互作用如何以非平凡的方式产生集体动力学。
2016-01-26 cond-mat.soft physics.bio-ph
Bifurcations and nonlinear dynamics of the follower force model for active filaments
本文利用计算动力系统方法研究主动细丝随动力模型中的分岔,追踪时间周期分支并发现新的准周期状态,同时分析细长度的影响,从而全面刻画该模型的非线性动力学行为。
2024-06-11 cond-mat.soft physics.bio-ph
Cytoskeletal network morphology regulates intracellular transport dynamics
在大多数真核细胞中,细胞内转运对于维持适当的细胞功能是必不可少的,主动转运的扰动导致几种类型的疾病。通过被动扩散和分子马达的主动运输相结合,将关键货物有效地递送到特定位置,所述分子马达沿着细胞骨架丝的网络弹道式移动。虽然电机为基础的运输是必要的,以克服细胞质拥挤和有限的范围内合理的时间尺度的扩散,拓扑结构的细胞骨架网络,调节运输效率和鲁棒性尚未建立。使用连续扩散模型,我们观察到,细胞运输所需的时间最小化时,网络是本地化的核附近。在明确纳入网络空间架构的模拟中,总细丝质量是网络渡越时间的主要驱动因素。然而,将货物重定向回细胞核的细丝陷阱引起了网络运输的巨大变化。在减少平均渡越时间方面,长丝极性比长丝取向更重要,并且在具有中间马达开和关速率的网络中优化了传输特性。我们的研究结果提供了重要的见解细胞内运输的功能约束下,细胞已经演变的细胞骨架结构,并通过合理的运输网络设计,在仿生系统中增强反应有潜在的应用。
2016-08-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Filament turnover is essential for continuous long range contractile flow in a model actomyosin cortex
在本文中,我们开发和分析了一个最小的模型,交联的肌动蛋白丝和肌球蛋白马达,代表真核细胞的皮质细胞骨架的2D网络。我们实现粗粒度的表示力生产肌球蛋白马达和应力消散通过一个有效的交联摩擦和细丝营业额。我们使用这个模型来表征如何持续生产的主动应力,和稳定的弹性应力耗散,分别取决于电机活动,有效的交联摩擦和长丝周转。然后,我们结合这些结果,深入了解微观网络参数如何控制运动活动的不对称分布所产生的稳态流。我们的研究结果提供了一个框架,了解如何局部调制收缩网络内的微观相互作用控制宏观量,如主动应力和有效粘度控制皮质变形和流动在细胞尺度。
2016-12-22 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.SC
Model of metameric locomotion in active directional filaments
本文提出基于主动定向头部和被动跟随身体的受控 Ornstein-Uhlenbeck 曲率过程模型,通过解析求解 Fokker-Planck 方程和 Langevin 方程计算概率密度及相关函数,为理解分节动物运动和设计分节机器人提供理论基础。
2021-06-18 cond-mat.soft
Statistical properties of a tangentially driven active filament
活性聚合物在许多生物系统中起着核心作用,从细菌鞭毛到细胞骨架。半柔性活性丝的极小模型已被用于研究活性系统中的许多有趣现象,如活性向列体中的缺陷动力学、运动分析中的成簇和成线以及真核细胞中染色质的构象特性。本文将半柔性聚合物映射为精确可解的活性Rouse链,从而可以解析计算具有任意刚性的活性聚合物的构型和动力学性质.
2019-11-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rapid local compression in active gels is caused by nonlinear network response
活细胞中的肌动蛋白细胞骨架与肌球蛋白马达蛋白一起产生直接或间接驱动基本细胞过程的力。细胞骨架的半柔性细丝可以对马达的集体作用作出非线性响应。在这里,我们调查力学和力的产生在一个模型肌动蛋白细胞骨架,在体外重建,通过观察嵌入的微米级探针颗粒的响应和波动。肌球蛋白微丝可以模拟为力偶极子,并引起周围交联肌动蛋白网络的变形。异常相关的探针波动表明,除了普通的线性剪切弹性(不可压缩)力偶极子的响应出现的网络的快速局部压缩的存在。压缩的异常传播可以归因于肌动蛋白丝对微观力的非线性响应,并且与马达产生的大规模凝胶硬化定量一致。
2019-12-18 cond-mat.soft physics.bio-ph
Chiral self-sorting of active semiflexible filaments with intrinsic curvature
活性物质系统中的多体相互作用可以使粒子集体运动并自组织成具有长程序的动态结构。在细胞中,细胞骨架丝的自组装对于细胞运动、结构、细胞内运输和分裂至关重要。在二维基质(如细胞皮质)上,由聚合或运动蛋白相互作用驱动的半柔性细胞骨架细丝可以诱导细丝弯曲和曲率,从而导致有趣的集体行为。例如,已知细菌细胞分裂细丝FtsZ具有内在曲率,这导致其自组织成环和漩涡,并且最近的实验重构了由表面上的马达蛋白驱动的微管的集体运动,观察到由于细丝的马达诱导的曲率导致的集体行为的手征对称性破缺。以往关于驱动细丝系统自组织的研究工作没有研究曲率和细丝结构对集体行为的影响。在这项工作中,我们提出的布朗动力学模拟结果驱动半柔性纤维与固有曲率和研究之间的相互作用纤维的刚度和曲率半径可以调整自组织行为在同手性系统和异手性混合物。我们发现了一个曲率诱导的相变从极性的絮团到自排序的手性团簇,这是修改的细丝的灵活性。这种相变在长时间尺度上将细丝传输从弹道传输改变为扩散传输。
2020-05-24 cond-mat.soft
How crosslink numbers shape the large-scale physics of cytoskeletal materials
细胞骨架网络是细胞力学的主要驱动器,也是活性物质物理学的基础范例。在细胞骨架网络中,运动是由细丝通过分子尺度的马达相互推拉而在小尺度上产生的。这些局部驱动引起大规模的应力和运动。为了理解微观过程如何在更大尺度上产生自组织行为,重要的是要考虑什么机制介导系统中的长距离机械相互作用。在最近的文献中考虑了两种情况。第一种是相对稀疏的系统,其中大部分大规模的动量传递是由细胞骨架丝悬浮的溶剂介导的。第二种是长丝通过交联分子连接的系统。在这里,我们回顾这两个制度的物理之间的差异和共性。我们还调查了文献中的数字,使我们能够把这两个类中的任何一个材料。
2021-06-24 cond-mat.soft physics.bio-ph
Activating membranes
我们提出了一个一般的动态理论的膜耦合到肌动蛋白皮质含有聚合丝与积极的应力和电流,并证明了积极的膜动力学[物理评论快报\textbf{84},3494(2000)]和自发的形状振荡出现从这个描述。我们还考虑了膜的不稳定性和图案诱导的存在下,极取向的相关性在膜的切平面的细丝。我们预测的动力学特征应该在各种细胞环境中看到,包括膜-细胞骨架复合物和细胞骨架提取物与合成囊泡的动力学。
2014-05-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Hydrodynamics of a single filament moving in a fluid spherical membrane
在许多细胞过程中,细胞膜和其他生物界面中的细胞骨架丝和杆状蛋白的动态组织发生。以前的建模研究已经考虑了流体平面膜上的单个杆的动力学。我们将这些研究扩展到更生理相关的情况下,一个单一的灯丝移动在一个球形膜。具体而言,我们使用一个细长体配方来计算的平移和旋转阻力的长度$L$移动的膜半径$R$和二维粘度$η_m$,并包围在其内部和外部的牛顿流体的粘度$η^{-}$和$η^{+}$的单丝。我们首先讨论的情况下,灯丝的曲率是在其最小值$κ=1/R$。我们发现,球形几何形状的有界性引起的流动约束效应,增加的强度与增加细丝的长度膜半径$L/R$的比率。这些限制流仅导致细丝沿其轴向的阻力$ξ_{\parallel}$和其旋转阻力$ξ_Ω$的轻微增加。因此,我们对$ξ_\parallel$和$ξ_Ω$的预测可以定量地映射到平面膜上的结果。当$L/R >1$和最终的$ξ_\perp \to \infty$为$L/R \to π$时,垂直方向的阻力$ξ_\perp$随细丝长度的增加呈超线性增加.接下来,我们考虑细丝的曲率$κ$对其平行运动的影响,同时固定膜的半径。我们发现,周围的流动变得越来越不对称,随着其曲率的增加。这些流动的不对称性在细丝上引起净扭矩,耦合其平行和旋转动力学。随着$L/R$和$κ$的增加,这种耦合变得更强。
2022-06-15 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Structural Anisotropy Stabilises Asymmetric Beating in Instability Driven Filaments
本研究通过数值模拟和分叉分析尖端受随从力驱动的细丝模型,发现结合本征曲率与结构各向异性(弯曲刚度比低至2)可稳定不对称摆动模式,抑制3D旋转状态,揭示各向异性在纤毛动力学中的关键作用。
2025-08-20 cond-mat.soft
Spindles and active vortices in a model of confined filament-motor mixtures
本文通过数值模拟受限离散细丝-马达蛋白模型,发现了纺锤体、星体和涡旋等结构的自发形成,揭示了压力、马达速度与密度对自组织状态的影响,并强调需进一步理解活性凝胶微观活动与宏观自组织间的联系。
2011-07-22 cond-mat.soft physics.bio-ph
Run-and-pause dynamics of cytoskeletal motor proteins
细胞骨架马达蛋白参与主要的细胞内转运过程,这对于维持适当的细胞功能至关重要。电机表现出不同的运动状态:沿细丝的主动运动,和有效的固定相,其中它从细丝分离,并在附近的分离点由于细胞质拥挤进行被动扩散。运动阶段和暂停阶段之间的转换率一般是不对称的,并且受到环境条件变化的很大影响,环境条件的变化会影响货物交付到特定目标的效率。通过考虑分子马达在单纤维上的运动以及动态纤维网络,我们提出了一个分析模型的自推进粒子的动力学经历频繁的暂停阶段。运动持续性,丝状网络的结构特性和运动的两种状态之间的过渡速率之间的相互作用急剧改变了动力学:不同类型的异常扩散动力学之间的多个过渡发生和交叉时间的渐近扩散或弹道运动变化了几个数量级。我们绘制出的过渡率的空间中的相图,并解决所产生的动力学运动的初始条件的作用。
2016-11-28 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.SC
Hysteresis in the cell response to time-dependent substrate stiffness
机械线索,如基板的刚性是决定贴壁细胞的主要决定因素。在这里,我们使用机械化学模型来预测细胞对不同基质刚度的反应。模型方程结合了收缩肌动蛋白丝束的力学与细胞-基质接触处的力触发的Rho-信号通路的模型。作为基底刚度的函数的细胞收缩性的分叉分析揭示了一种非线性响应,从而定义了刚度的下限阈值,低于该下限阈值,细胞不能建立收缩力,以及刚度的上限阈值,高于该上限阈值,细胞总是处于强烈收缩状态。使用完整的动力学模型,我们预测,率相关的滞后将发生在细胞的牵引力时,细胞暴露于基板的时间依赖性刚度。
2010-07-07 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
Twist and turn. Elastohydrodynamics of microscale active fibres
本文介绍了微尺度活性纤维的弹性流体动力学建模,探讨了影响生物纤维推进模式的特征、理论框架及活性系统实例。
2024-10-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Symmetry and stability of orientationally ordered collective motions of self-propelled, semiflexible filaments
该研究通过布朗动力学模拟准二维自驱动半柔性细丝的集体运动,揭示无微观取向扭矩时长程取向有序依赖细丝重叠,其对称性由重叠能和柔性决定,且长程极性有序是有限刚度系统唯一活性动力学稳态。
2024-07-11 cond-mat.soft
Packing defects and the width of biopolymer bundles
由肌动蛋白丝和交联蛋白组成的纤维束的形成是维持细胞骨架的重要过程。它也被体外实验重新创造,其中肌动蛋白网络被常规地产生以模拟和研究细胞结构。长期以来,人们观察到这些束似乎有一个明确的宽度分布,这还没有得到充分的理论描述。我们建议在这里,包装缺陷的长丝,淬火和随机,有助于一个有效的排斥,计数器的交联粘附能,并导致一个明确的束宽度。这是一个二维应变场版本的经典瑞利不稳定性的带电液滴。
2007-08-29 cond-mat.soft
Disentangling Entropic, Active, and Frictional Forces in Cytoskeletal Crosslinking
Institute of Applied Physics, TU Wien(维也纳工业大学应用物理研究所)
本文提出了一种理论框架,用于解构细胞骨架交叉连接中熵、主动和摩擦力的相互作用,以解释交叉连接蛋白如何集体产生力。
2026-02-20 cond-mat.soft
Modeling cell migration regulated by cell-ECM micromechanical coupling
纤维细胞外基质(ECM)中的细胞迁移在组织再生、免疫应答和肿瘤进展等许多生理和病理过程中起着至关重要的作用。在迁移过程中,单个细胞可以通过肌动蛋白丝收缩产生主动拉力,其通过粘着斑复合物传递到ECM纤维,重塑ECM,并最终传播到系统中的其他细胞并可以被系统中的其他细胞感知。ECM的微观结构和物理性质也可显著影响细胞迁移,例如,通过硬脊膜扩张和接触引导。在这里,我们开发了一个计算模型的细胞迁移调节细胞ECM的微机械耦合。我们的模型明确考虑了各种细胞水平的过程,包括粘着斑的形成和拆卸,主动牵引力的产生和细胞运动,由于肌动蛋白丝收缩,在ECM中的张力的传输和传播,以及由此产生的ECM重塑。我们通过准确地再现MCF-10A乳腺癌细胞在胶原凝胶上迁移的单细胞动力学来验证我们的模型,并表明模型中考虑的细胞-ECM微机械相互作用的结果自然产生了durotaxis和接触引导效应。此外,我们的模型预测强烈相关的多细胞迁移动力学,这是由于ECM介导的迁移细胞之间的机械耦合,并随后在{ \it体外}实验中使用MCF-10A细胞进行验证。我们的计算模型提供了一个强大的工具来研究在复杂的{ \it in vivo}微环境中的多细胞系统的涌现集体动力学,并可用于设计{ \it in vitro}微环境,以指导集体行为和自组织的细胞。
2019-05-16 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
Vectorial active matter on the lattice: polar condensates and nematic filaments
本研究提出晶格上的矢量活性物质模型,发现极性与向列对齐分别导致极性凝聚体和向列丝状结构,并推导流体动力学方程,揭示晶格对称性对涌现性质的影响。
2024-02-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.CG
Hierarchical self-organization of cytoskeletal active networks
肌动蛋白细胞骨架的结构重组是通过马达蛋白的作用来促进的,马达蛋白交联肌动蛋白丝并将它们相对于彼此运输。在这里,我们提出了一个相结合的实验计算研究,探讨肌动蛋白丝和肌球蛋白马达集群的混合物的动态演变。虽然在小的空间和时间尺度上,系统的行为在一个非常嘈杂的方式,在更大的尺度上,它演变成几个不同的模式,如束,星,和网络。这些模式的特点是具有高连通性的路口,其形成是可能的,由于组织的电机在“oligoclusters”(中等大小的聚集体)。模拟结果表明,自组织过程进行了一系列的层次步骤,从局部微观移动和范围到宏观大尺度的稳态结构形成。我们的研究结果揭示了细胞质分裂和细胞收缩等过程中所涉及的机制,其中肌球蛋白马达组织在集群中协同运作,以诱导细胞骨架网络的结构组织。
2012-02-23 cond-mat.soft physics.bio-ph
Statics and Dynamics of the Wormlike Bundle Model
丝状聚合物束是广泛的细胞骨架结构的主要结构组分,并且它们的机械性质在从运动到机械转导和受精的细胞功能中起关键作用。我们给出了一个详细的推导蠕虫状束模型作为一个通用的描述的静态和动态的聚合物束由交联剂互连的半柔性聚合物。弹性自由度包括长丝的弯曲变形和扭转变形以及交联的剪切变形。我们表明,竞争之间的弹性性能的长丝和交联导致重整化的有效弯曲和扭转刚度,成为模式数依赖。这种依赖性的强度和特征被发现随束结构而变化,如截面中长丝的排列和预捻。我们讨论了两个典型的情况下,束架构,一个均匀的安排,发现在F-肌动蛋白束和壳状结构的特点微管的细丝。每个架构被发现有自己的通用比例的最大到最小的弯曲刚度,独立的特定类型的交联诱导丝耦合;我们的预测是在合理的协议与现有的实验数据微管。此外,我们分析了蠕虫状束模型的预测的实验观测量,如切线-切线相关函数和动态响应和关联函数。最后,我们分析了预扭曲(螺旋度)对纤维束力学性质的影响。我们预测,具有不同数量的原丝的微管在其有效的弯曲刚度应该有明显的变化。
2009-09-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Force percolation of contractile active gels
细胞和组织施加力,可以主动改变形状。这种惊人的自主行为是由细胞骨架提供动力的,细胞骨架包括肌动蛋白丝、交联和肌球蛋白分子马达的活性凝胶。尽管单个马达的大小仅为几nm,并施加几pN的微小力,但细胞在空间上整合马达集合的活动,以在细胞、组织和生物体长度尺度(10 $μ$ m及更大)上产生更大的收缩力(nN及更大阶)。对重构的主动网络模型系统的实验研究长期以来一直表明,网络连接和运动活动之间的机械相互作用主导了收缩行为。最近的理论模型表明,这种相互作用可以理解的渗滤模型,其中网络连接的运动活动的影响。在这里,我们回顾模型收缩活性凝胶的实验和理论研究,并提出了一个状态图,团结了大量的实验和理论观察的基础上的概念,从渗流理论。
2017-07-25 cond-mat.soft physics.bio-ph
Twirling and Whirling: Viscous Dynamics of Rotating Elastica
基于细胞生物物理学中的各种现象,包括细菌鞭毛运动和DNA转录与复制,我们研究了具有扭转和弯曲弹性的旋转强迫细丝的过阻尼非线性动力学。扭转注入,扭转扩散和扭曲不稳定性之间的竞争描述了一种新的对耦合偏微分方程的扭曲和弯曲的演变。分析和数值方法阐明了扭曲/弯曲耦合,并揭示了两个动力学制度分开的霍普夫分叉:(i)扩散为主的轴向旋转,或旋转,和(ii)稳态曲轴运动,或旋转。这些现象的后果为自推进的调查,并提出实验测试。
1999-12-20 cond-mat.soft nlin.PS patt-sol
Excitability and travelling waves in renewable active matter
本研究揭示可再生活性物质中活性与周转的相互作用可产生行波和脉冲形式的力学激发性,并通过解析与数值分析证实了同宿轨道的存在,为细胞力学激发现象提供理论解释。
2025-05-25 cond-mat.soft physics.bio-ph
Curvature instability of an active gel growing on a wavy membrane
本文建立耦合黏性活性肌动蛋白凝胶、膜变形与曲率敏感成核因子募集的理论模型,揭示曲率反馈可使膜线性失稳并自发形成细胞突起。
2025-10-20 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
Morphogenesis driven by nematic defects in active biological networks
Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);Istituto Nazionale di Alta Matematica “Francesco Severi”(弗朗切斯科·塞韦里高等数学国立研究所);Cardiff University(卡迪夫大学)
本文通过连续介质框架,将活组织建模为具有异质生长和重塑能力的向列聚合物网络,揭示了向列缺陷拓扑控制应力局域化和形状演化,其中+1缺陷驱动突起形成,-1/2缺陷作为结构稳定剂。
2026-06-02 cond-mat.soft
Active nematic liquid crystals under a quenched random field
本文研究淬火随机场对二维活性向列液晶的影响,发现强无序会冻结指向矢动力学并使取向关联呈指数衰减,而流速仅缓慢减小并表现出对数空间关联,同时确定了活性主导与无序主导区之间的阈值及其对活性参数的依赖。
2025-06-03 cond-mat.soft
Tracking of plus-ends reveals microtubule functional diversity in different cell types
许多细胞过程与微管(MT)的动力学密切相关。虽然在神经元轴突中,MT主要调节细胞内运输,但它们在许多其他真核细胞中参与细胞骨架重组,使细胞能够有效地适应环境的变化。我们发现,在不同的细胞类型和区域的MT的功能差异反映在MT提示的动态特性。使用加端跟踪蛋白EB1监测不断增长的MT加端,我们发现,MT动力学和生命周期在人类神经元轴突显着不同的成纤维细胞。正端密度以及拯救和灾难频率增加,而生长速率向成纤维细胞边缘降低。这导致相当稳定的丝状网络结构,并保持细胞核和膜之间的连接。与此相反,正端均匀分布沿轴突,并表现出不同的聚合运行时间和空间均匀的救援和灾难频率,导致MT段的各种长度。聚合的漂移长度和MT长度的概率分布都遵循近指数尾,与MT动力学的两态模型的分析预测一致。
2017-12-17 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.SC
Active elastic dimers: Cells moving on rigid tracks
实验表明,某些细胞在三维细胞外基质中的迁移与一维细胞迁移具有很强的相似性。基于这一观察,我们构建并研究了一个由两个珠子和一个沿刚性轨道运动的主动弹簧组成的最小一维模型细胞。主动弹簧模型的应力纤维与肌球蛋白驱动的收缩性和α-辅肌动蛋白驱动的可伸展性,而两个珠子的摩擦系数描述的捕捉/滑动粘结行为的整联蛋白在局灶性粘连。在不存在主动噪声的情况下,净运动起因于应力纤维的主动收缩性(和被动伸展性)与细胞的前部和后部之间的不对称性之间的相互作用,所述不对称性是由于细胞前部处的整联蛋白的捕获结合行为和后部处的整联蛋白的滑动结合行为。我们通过独立估计的参数获得了合理的单元速度。我们还研究了滞后的影响,在主动弹簧,由于捕捉键的行为和动力学的交联,并增加了主动噪声的运动的细胞。我们的模型突出了α-辅肌动蛋白在三维细胞运动中的作用,不需要Arp 2/3肌动蛋白丝成核净运动。
2014-06-18 cond-mat.soft
Large-scale chirality in an active layer of microtubules and kinesin motor proteins
在生物体早期发育过程中,左右侧化的形成需要一个微妙的机制,因为它与其他主体轴有关。卵细胞中任何固有的手性特征原则上都能触发这种手征对称性的自发破缺。单个微管,主要的细胞骨架丝,被称为手性对象。然而,到目前为止,还没有令人信服的证据表明微管的分子性质与大尺度手性之间存在层次性联系,特别是在整个细胞的长度尺度上。在这里,我们组装一个体外活性层,由微管和驱动蛋白马达蛋白,在玻璃表面上。在包含甲基纤维素,层状系统表现出一个远程的活动的双相,其特征在于由滑动MT的全球对齐。这一阶跨越整个系统的大小在毫米范围内,值得注意的是,允许隐藏的集体手性出现逆时针全球旋转的积极MT层。我们的理论模型的基础上的分析表明,新兴的全球性的微生物学秩序的结果从本地对齐的MT,稳定的甲基纤维素。这也表明,全球旋转来自于MT的内在曲率,导致优先的手性。鉴于其灵活性,这种分层的体外细胞骨架系统使研究膜蛋白的行为负责重要的细胞发育过程。
2018-04-03 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.SC
DNA transport is topologically sculpted by active microtubule dynamics
本文利用单分子追踪研究线性与环状DNA在主动微管网络中的运输,发现DNA拓扑结构显著影响非高斯多模态运输行为,环状DNA因微管穿环而表现出增强亚扩散或超扩散,为编程分子运输和设计仿生材料提供新机制。
2024-09-01 cond-mat.soft physics.bio-ph
Motor antagonism dictates emergent dynamics in active double networks tuned by crosslinkers
本研究构建了由 kinesin 和 myosin 驱动并受交联剂调节的 actin-microtubule 双网络,揭示了马达拮抗与交联对非平衡动力学和结构演化的相反调控作用,并将多尺度动力学归纳为三大普适类别。
2023-05-19 cond-mat.soft physics.bio-ph