Magnetic properties of an individual Magnetospirillum gryphiswaldense cell
本研究では、超感度トルク磁力計を用いて単一の*Magnetospirillum gryphiswaldense*細胞の磁気ヒステリシスを測定し、走査電子顕微鏡およびミクロ磁気シミュレーションと組み合わせることで、細胞内の磁気小体鎖の磁気配置、外部磁場に応じた変化、および残留磁気モーメントや実効磁気異方性などの磁気特性を解明しました。
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physics.bio-ph
55 件の論文
Entropic Clustering of Stickers Induces Aging in Biocondensates
この論文は、生体コンデンセート内の「スティッカー」と「スペーサー」の動的挙動を最小モデルで記述し、スペーサーのエントロピー最大化がスティッカー間に引力を生み、その凝集過程がガラス的な緩和を引き起こして凝縮体の老化（液相から固相への転移）をもたらすメカニズムを解明したことを示しています。
Understanding the temperature response of biological systems: Part I -- Phenomenological descriptions and microscopic models
この論文は、酵素反応から生物個体の性能に至るまで、単純なアレニウスの法則から逸脱する生物学的な温度応答を記述する現象論的モデルと、協同効果を捉えられない微視的モデルを概説する 2 部構成レビューの第 1 部である。
Understanding the temperature response of biological systems: Part II -- Network-level mechanisms and emergent dynamics
この論文は、個々の反応のアーレニウス型温度依存性が、決定論的および確率的なネットワークモデルを通じて、生物システムレベルでの非アーレニウス型スケーリングや温度補償などの創発的動態へと変換されるメカニズムを解説し、経験的な温度応答曲線と分子組織の間の架け橋を提供するものである。
Impact of magnetic fields on polaron dynamics in low-dimensional systems
本論文は、連続近似を用いずに離散非線形方程式を数値的に解くことで、外部磁場が電子 - 格子相互作用を考慮した準 1 次元材料における大ポラロンの動的挙動に及ぼす影響が、磁場強度だけでなくソリトンの特性を決定するパラメータ値にも依存することを示し、ドナー複合体によって生成されたポラロンの磁場影響も検討したものである。
A Variational Latent Equilibrium for Learning in Cortex
この論文は、エネルギー保存と作用の極値の原理に基づき、時間連続的な神経ネットワークにおける誤差伝播を生物学的に妥当な局所学習則として導出する「変分潜在平衡」の一般形式を提案し、逆伝播法（BPTT）の生物学的実装と物理回路の設計指針を提供するものである。
Joint Geometric-Chemical Distance for Protein Surfaces
この論文は、タンパク質の幾何学と化学的性質を確率的に結合して対応付ける新しいフレームワーク「IFACE」を提案し、タンパク質表面の比較や機能的な相互作用パッチの検出を可能にする統合的な距離指標を確立したことを報告しています。
Learning to crawl: Benefits and limits of centralized vs distributed control
この論文は、吸盤とばねで構成されたモデルクローラーを用いた強化学習を通じて、集中制御と分散制御のトレードオフ（速度・頑健性・計算コスト）を明らかにし、生物学的な移動やロボティクス設計における階層的組織の利点を示しています。
Physical Models of Embryonic Epithelial Healing
この論文は、炎症反応を伴わない胚性上皮組織の創傷治癒を説明する物理モデル（離散モデルから連続体モデルまで）をレビューし、モデルの複雑性と解釈可能性のバランス、スケール間の橋渡し、そして実験との統合による今後の研究方向性を論じています。
Three-Dimensional Volumetric Reconstruction of Native Chilean Pollen via Lens-Free Digital In-line Holographic Microscopy
本論文は、レンズレスデジタルインラインホログラフィック顕微鏡法を用いて、キク科やブナ科などの在来チリ花粉の3 次元体積再構成と形態学的特徴をナノメートル精度で定量化し、ラベルフリーの「デジタル指紋」による自動化されたミリスパノロジーや生存性評価への応用可能性を示したものである。
Optical Manipulation of Erythrocytes via Evanescent Waves: Assessing Glucose-Induced Mobility Variations
本論文は、全反射により生じるエバネッセント波を用いて赤血球の挙動を解析し、高濃度のグルコース環境下で赤血球の平均移動速度が有意に低下することを示すことで、エバネッセント波が細胞膜の機械的特性を非侵襲的に評価する有効な手段となり得ることを明らかにしたものである。
Collective Variable-Guided Engineering of the Free-Energy Surface of a Small Peptide
本論文は、短い無バイアス分子動力学軌道から学習した HLDA 基底変数を用いて、CLN025 ペプチドの単一アミノ酸置換が自由エネルギー面や熱的安定性に与える影響を低コストで高精度に予測・設計する新しい計算手法を提案しています。
Quantum Tunneling Enables High-Flux Transport in Ion Channels
この論文は、量子トンネル効果を用いた非摂動量子輸送枠組みにより、ナノスケールのイオンチャネルにおける古典モデルでは説明できない高いイオン透過率を実験値と整合させ、量子力学が生理学的効率の達成に不可欠であることを示し、量子生物学における新たなパラダイムを確立した。
Nondestructive assessment of ripeness in kiwifruit with near-infrared pulse illumination
この論文は、800nm の近赤外パルス照明を用いた時間領域測定と、相対熟度およびワッサーシュタイン距離という 2 つの指標を導入することで、キウイフルーツの非破壊的な熟度評価を可能にしたことを報告しています。
Minority-Triggered Reorientations Yield Macroscopic Cascades and Enhanced Responsiveness in Swarms
この論文は、局所的な秩序が高い状況で少数派の方向に追随するという単純な生物学的メカニズムを導入することで、群れがマクロな連鎖反応を発生させ、環境変化に対する応答性を大幅に高めつつ結束を維持できることを示しています。
Active Fluid Patterning in Inhomogeneous Environments
この論文は、外部摩擦の不均一性が活性流体のメカノケミカルなパターン形成に与える影響を最小モデルで解析し、摩擦パターンと自己組織化の間の動的相互作用や摩擦によるパターンの振動を引き起こすメカニズムを明らかにしたものである。
Effects of Rim Fluctuations in Classical Nucleation Theory of Virus Capsids
この論文は、古典的核形成理論にカプシドの縁の熱的揺らぎを取り入れることで、そのエントロピー的寄与が実効的な線張力を再定義し、結合自由エネルギーや温度に応じて核形成障壁を低下または上昇させることを示しています。
Comprehensive Optical, Electrical and Humidity Sensing Properties of Bifidobacterium infantis 35624 Thin Films
本論文は、Bifidobacterium longum subsp. longum 35624 の薄膜が広帯域半導体特性を示し、高感度かつ安定な環境調和型湿度センサーとして機能することを、光学的・電気的特性の包括的解析を通じて実証したものである。
Force Dipole Interactions in Membranes with Odd Viscosity
この論文は、せん動・膨張・奇異（ホール）粘性を考慮した圧縮性流体膜における力双極子の相互作用と集団動態を記述する流体力学枠組みを構築し、実空間グリーン関数を導出することで、奇異粘性に起因する横方向のドリフトやカイラルな相対運動といった特異な動的挙動を明らかにしたものである。
Chemotaxis with tomography
本論文は、ケラー・セゲルモデルに空間依存性の走化性係数を導入することで、トポグラフィックな障害物が存在する環境下での走化性における細胞濃度の爆発現象を抑制するメカニズムを明らかにしたものである。