Integrating Mechanistic Modeling and Machine Learning to Study CD4+/CD8+ CAR-T Cell Dynamics with Tumor Antigen Regulation

Diese Arbeit stellt einen erweiterten mathematischen Rahmen vor, der mechanistische Modellierung und maschinelles Lernen kombiniert, um die Dynamik von CD4+/CD8+ CAR-T-Zellen unter Tumorantigen-Regulation zu untersuchen und zeigt, wie neuronale Netze die Vorhersagekraft bei Parameterunsicherheit verbessern können.

Saranya Varakunan, Melissa Stadt, Mohammad KohandelWed, 11 Ma🧬 q-bio

Understanding the temperature response of biological systems: Part I -- Phenomenological descriptions and microscopic models

Dieser erste Teil einer zweiteiligen Übersicht fasst phänomenologische Modelle und mikroskopische Ansätze zusammen, um die oft von der einfachen Arrhenius-Gleichung abweichende Temperaturabhängigkeit biologischer Prozesse zu beschreiben, wobei der Fokus auf der Definition operationaler Größen wie optimaler Temperaturen und thermischer Grenzen liegt.

Simen Jacobs, Julian Voits, Nikita Frolov, Ulrich S. Schwarz, Lendert GelensWed, 11 Ma🧬 q-bio

Domain-aware priors stabilize, not merely enable, vertical federated learning in data-scarce coral multi-omics

Diese Studie zeigt, dass ein domainspezifisch gestalteter vertikaler Federated-Learning-Ansatz namens REEF durch die Integration biologischer Priors und gradientenbasierter Merkmalsauswahl die Stabilität und Interpretierbarkeit bei der Klassifizierung von Korallenstress unter extremen Datenknappheit (P >> N) signifikant verbessert, während generische Methoden in diesem Szenario versagen.

Sam VictorWed, 11 Ma🧬 q-bio

Exploring Strategies for Personalized Radiation Therapy Part IV: An Interaction-Picture Approach to Quantifying the Abscopal Effect

Diese Studie führt einen aus der Quantenmechanik adaptierten Wechselwirkungsbild-Ansatz ein, um den abskopalen Effekt bei personalisierter, ultrafractionierter stereotaktischer adaptiver Strahlentherapie (PULSAR) als kontinuierliches, stochastisches Phänomen zu quantifizieren und individuelle Interaktionsstärken zwischen Primär- und Sekundärtumoren zu erfassen.

Hao Peng, Laurentiu Pop, Kai Jiang, Faya Zhang, Debabrata Saha, Raquibul Hannan, Robert TimmermanWed, 11 Ma🧬 q-bio

Association of Radiologic PPFE Change with Mortality in Lung Cancer Screening Cohorts

Die Studie zeigt, dass das Fortschreiten der radiologisch nachgewiesenen Pleuroparenchymalen Fibroelastose (PPFE) in zwei großen Lungenkrebs-Screening-Kohorten unabhängig mit einer erhöhten Sterblichkeit und negativen klinischen Ergebnissen assoziiert ist.

Shahab Aslani, Mehran Azimbagirad, Daryl Cheng, Daisuke Yamada, Ryoko Egashira, Adam Szmul, Justine Chan-Fook, Robert Chapman, Alfred Chung Pui So, Shanshan Wang, John McCabe, Tianqi Yang, Jose M Brenes, Eyjolfur Gudmundsson, The SUMMIT Consortium, Susan M. Astley, Daniel C. Alexander, Sam M. Janes, Joseph JacobWed, 11 Ma🧬 q-bio

Double projection for reconstructing dynamical systems: between stochastic and deterministic regimes

Die vorgestellte Arbeit stellt eine neue Methode namens „Double Projection" innerhalb der Familie der dynamischen Variational Autoencoder vor, die aus Beobachtungsdaten sowohl Systemzustandsverläufe als auch Rauschzeitreihen schätzt, um stochastische Modelle dynamischer Systeme mit niedrigdimensionalen Zustandsräumen für die Mehrschritt-Prognose zu lernen.

Viktor Sip, Martin Breyton, Spase Petkoski, Viktor JirsaTue, 10 Ma🤖 cs.LG

Three-Dimensional Volumetric Reconstruction of Native Chilean Pollen via Lens-Free Digital In-line Holographic Microscopy

Diese Studie stellt eine robuste Methode zur dreidimensionalen volumetrischen Rekonstruktion und morphologischen Charakterisierung einheimischer chilenischer Pollenkörner mittels lensloser digitaler Inline-Holographiemikroskopie vor, die eine präzise, markierungsfreie Analyse für die Melissopalynologie und die Bewertung der Biodiversität in Südamerika ermöglicht.

J. Staforelli-Vivanco, V. Salamanca-Levi, R. Jofré-Cerda, M. Rondanelli-Reyes, I. LamasTue, 10 Ma🔬 physics.optics

CryoNet.Refine: A One-step Diffusion Model for Rapid Refinement of Structural Models with Cryo-EM Density Map Restraints

CryoNet.Refine ist ein auf einem einstufigen Diffusionsmodell basierendes Deep-Learning-Framework, das die automatische und schnelle Verfeinerung von Protein- sowie DNA/RNA-Protein-Komplexen mittels Cryo-EM-Dichtekarten ermöglicht und dabei sowohl die Übereinstimmung mit den experimentellen Daten als auch die geometrische Qualität gegenüber herkömmlichen Methoden wie Phenix.real_space_refine signifikant verbessert.

Fuyao Huang, Xiaozhu Yu, Kui Xu, Qiangfeng Cliff ZhangTue, 10 Ma💻 cs

HarmonyCell: Automating Single-Cell Perturbation Modeling under Semantic and Distribution Shifts

HarmonyCell ist ein end-to-end Agenten-Framework, das durch eine LLM-gesteuerte semantische Vereinheitlichung und einen adaptiven Monte-Carlo-Baumsuch-Algorithmus die Modellierung von Einzelzell-Perturbationen unter semantischen und distributionellen Verschiebungen automatisiert und dabei sowohl die Ausführungsfähigkeit als auch die Leistung gegenüber Experten-basierten Baselines signifikant verbessert.

Wenxuan Huang, Mingyu Tsoi, Yanhao Huang, Xinjie Mao, Xue Xia, Hao Wu, Jiaqi Wei, Yuejin Yang, Lang Yu, Cheng Tan, Xiang Zhang, Zhangyang Gao, Siqi SunTue, 10 Ma💻 cs

Distilling and Adapting: A Topology-Aware Framework for Zero-Shot Interaction Prediction in Multiplex Biological Networks

Die Autoren stellen einen neuartigen, topologiebewussten Rahmen vor, der durch Kontext-Representation-Learning, Wissensdistillation und einen Graph-Tokeniser für Multiplex-Biologische Netzwerke eine robuste Zero-Shot-Vorhersage von Interaktionen zwischen bisher unbekannten biologischen Entitäten ermöglicht.

Alana Deng, Sugitha Janarthanan, Yan Sun, Zihao Jing, Pingzhao HuTue, 10 Ma🤖 cs.LG

Minority-Triggered Reorientations Yield Macroscopic Cascades and Enhanced Responsiveness in Swarms

Die Studie zeigt, dass eine einfache, biologisch plausible Regel, bei der Agenten in geordneten Gruppen manchmal einer stark abweichenden Minderheit statt der Mehrheit folgen, zu makroskopischen Kaskaden von Richtungsänderungen führt und so die kollektive Reaktionsfähigkeit von Schwärmen erheblich verbessert.

Simon Syga, Chandraniva Guha Ray, Josué Manik Nava-Sedeño, Fernando Peruani, Andreas DeutschTue, 10 Ma🔬 physics

Modeling the spillover risk of highly pathogenic avian influenza from wild birds to cattle in Denmark: A data-driven risk assessment framework

Die Studie entwickelt einen datengestützten Risikomodellierungsrahmen, der die Wahrscheinlichkeit einer Übertragung von hochpathogenem aviärem Influenzavirus (HPAIV) von Wildvögeln auf Rinder in Dänemark quantifiziert und dabei räumliche Hotspots sowie saisonale Risikoperioden identifiziert, um gezielte Überwachungsmaßnahmen zu unterstützen.

You Chang, Jose L. Gonzales, Erik Rattenborg, Mart C. M. de Jong, Beate ConradyThu, 12 Ma🧬 q-bio

Multi-factor modeling of chlorophyll-a in South China's subtropical reservoirs using long-term monitoring data for quantitative analysis

Basierend auf Langzeit-Monitoringdaten von 2020 bis 2024 entwickelten die Autoren ein dynamisches Multi-Faktor-Modell für drei Stauseen in Südchina, das die nichtlinearen Wechselwirkungen zwischen Wassertemperatur und Nährstoffen (wobei Stickstoff als stärkerer Treiber als Phosphor identifiziert wurde) zur präzisen Quantifizierung der Chlorophyll-a-Dynamik nutzt.

Haizhao Guan, Yiyuan Niu, Chuanjin Zu, Ju KangThu, 12 Ma🧬 q-bio