302 件の論文
生命の謎を物理の法則で解き明かすのが生物物理学です。細胞の動きからタンパク質の形まで、目に見えない微观の世界を数式や実験で可視化し、生きている現象そのものを理解しようとする分野です。
Gist.Science は、この分野の最新研究成果を bioRxiv から収集し、すべてを網羅的に処理しています。専門用語の壁を越えるため、各論文の平易な要約と、技術的な詳細なまとめの両方を提供し、誰でも最新の知見に触れられるようにしています。
以下に、bioRxiv から新たに公開された生物物理学の論文一覧を掲載します。最新の発見をぜひご確認ください。
本研究は、パルスエネルギー 150 nJ の 50-fs 近赤外パルスを 1〜20 MHz の可変繰り返し周波数で出力するコンパクトなゲイン管理非線形ファイバー増幅器を開発し、これを用いて生体試料における超短パルス多光子イメージングを実現するとともに、低繰り返し周波数条件下での光損傷低減効果を実証した。
本研究では、ゼブラフィシの脊髄再生における軸索の伸長パターンを、病変部の硬さ変化を要因としたエージェントベースモデルでシミュレーションし、実験データとの一致から機械的シグナルが再生を支配する可能性を示しました。
本研究は、28.2 テスラの超高磁場 MRI と 3D ライトシート顕微鏡を組み合わせることで、生きた皮質オルガノイドの微細構造を非侵襲的かつ時系列に可視化・検証できる新たなプラットフォームを確立し、臨床 MRI バイオマーカーの開発とオルガノイド研究の進展に貢献しました。
本論文は、ATR-FTIR 分光法と分子動力学シミュレーションを組み合わせることで、ToHydA 酵素におけるアザジチオラート配位子の窒素原子と C212 システイン残基間の水素結合が、酸素耐性に関与する H-inact 状態の形成に不可欠であり、その配位子をプロパンジチオラートに置換することでこの相互作用が失われ酸素耐性メカニズムが変容することを明らかにした。
本論文は、RGB カメラの分光感度を統計的に活用するシミュレーションにより、従来の分光イメージングに代わる安価かつ簡便な手法で最大 6 色の蛍光分子を高精度に同時分類し、単分子局在顕微鏡による高次多重化を可能にすることを示しています。
本研究では、FREVR 技術を多光子顕微鏡に統合した高精度光学安定化手法を開発し、生細胞の異なる細胞領域間で 20 ナノメートル以下の精度で画像平面を交互に切り替えることを可能にすることで、G タンパク質共役受容体とアレスチンの動的相互作用を細胞個体レベルで定量的に解析する新たなアプローチを確立しました。
本研究では、分子動力学シミュレーションと分析ワークフローを自律的に実行・評価する6つの専門エージェントとマスターエージェントからなる「CGAgentX」という自律型マルチエージェントフレームワークを提案し、DMSO や DMA などの極性溶媒において、人間の介入なしで実験値と原子レベルシミュレーションの両方を高精度に再現する転送可能な粗視化モデルの構築に成功したことを報告しています。
本論文は、細胞膜と核膜を力平衡方程式に従って進化させる幾何学的曲面偏微分方程式モデルを提案し、マイクロ流路を通じた細胞の核変位実験を再現・検証することで、表面張力と閉じ込め幾何学が変位効率を決定づける主要因であることを明らかにした。
本論文は、塩濃度の変化に応じて無秩序状態から部分的に秩序化したモノマー、さらに構造化されたダイマーへと変化する「境界領域の無秩序タンパク質」Phd の構造的柔軟性を多角的な手法と熱力学モデルで解明し、それが転写因子として機能するコンフォメーションレオスタットとして働くことを示したものである。
本研究は、心筋が液晶に似たトポロジカルな秩序構造（カイラルネマティック場）を形成しており、その中のトポロジカル欠陥や組織レベルのキラル性の整合性が、心臓の効率的なねじれ収縮を支配するメカニズムであることを明らかにしました。