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

本論文は、CD4+ と CD8+ CAR-T 細胞の動態を抗原調節下で記述する拡張された数理モデルを開発し、その感度分析と仮想患者シミュレーションを通じて治療メカニズムを解明するとともに、パラメータ不確実性下での予測精度向上のために機械学習手法を統合したアプローチを提示しています。

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

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。

T. Troncoso Enríquez, J. Staforelli-Vivanco, I. Bordeu, M. González-OrtizTue, 10 Ma🔬 physics.optics

Parameter Identifiability Under Limited Experimental Data in Age-Structured Models of the Cell Cycle

本研究では、細胞周期の年齢構造 PDE モデルを用いて、FACS や FUCCI などの限られた実験データからパラメータの同定可能性を解析し、データ不足下でも同定可能なパラメータ群を特定することで、構造集団モデルを成功裏に適合させるために必要な最小データ量を明らかにしました。

Ruby E. Nixson, Helen M. Byrne, Joe M. Pitt-Francis, Philip K. MainiTue, 10 Ma🔢 math

A Phase-field Model for Apoptotic Cell Death

この論文は、活性化場によって誘発されるアポトーシス(プログラム細胞死)をシミュレーションするための位相場モデルを提案し、細胞の収縮や膜のブベリングなどの形態変化を再現して電子顕微鏡画像と比較検証することで、治療法の開発への応用可能性を示しています。

Daniel A. Vaughan, Anna M. Piccinini, Mischa Zelzer, Etienne Farcot, Bindi S. Brook, Kris Van-der-Zee, Luis EspathThu, 12 Ma🧬 q-bio

Theory of Cell Body Lensing and Phototaxis Sign Reversal in "Eyeless" Mutants of ChlamydomonasChlamydomonas

この論文は、Chlamydomonas の「眼点欠損」変異体において、細胞体がレンズとして機能して後方から集光した光が受光器に到達し、その光強度の時間微分に対する鞭毛の応答が支配的となることで、走光性の符号が反転するという現象を、内部光の焦線や二安定性を含む定量的モデルを用いて理論的に説明したものである。

Sumit Kumar Birwa, Ming Yang, Adriana I. Pesci, Raymond E. GoldsteinThu, 12 Ma🧬 q-bio

SSRCA: a novel machine learning pipeline to perform sensitivity analysis for agent-based models

本論文では、計算コストが高く複雑なエージェントベースモデルの感度分析を容易にするため、機械学習に基づく「SSRCA」という新規パイプラインを開発し、腫瘍球成長モデルを用いた実証により、従来のソボル法よりもロバストな感度パラメータの特定と出力パターンの分類が可能であることを示しています。

Edward H. Rohr, John T. Nardini2026-03-11🧬 q-bio

Mathematical modeling of glioma invasion and therapy approaches via kinetic theory of active particles

この論文は、拡散テンソル画像(DTI)データに基づくリアルな脳構造を用いたマルチスケールモデルを提案し、血管新生を考慮した放射線・化学療法および抗血管新生療法の併用がグリオーマの浸潤に与える影響を数理的に解析・評価するものである。

Martina Conte, Yvonne Dzierma, Sven Knobe + 1 more2026-03-10🧬 q-bio

DCENWCNet: A Deep CNN Ensemble Network for White Blood Cell Classification with LIME-Based Explainability

この論文は、異なるドロップアウトおよび最大プーリング設定を持つ 3 つの CNN アーキテクチャを統合したアンサンブルモデル「DCENWCNet」を提案し、Rabin-WBC データセットにおいて既存の最先端モデルを上回る性能を発揮するとともに、LIME による解釈性を確保することで自動診断への信頼性を高めたことを示しています。

Sibasish Dhibar2026-03-05🤖 cs.AI

Learning Explicit Single-Cell Dynamics Using ODE Representations

この論文は、最適輸送の前処理や多段階学習を不要とし、単一細胞の分化ダイナミクスを解釈可能な遺伝子相互作用を含む明示的な常微分方程式(ODE)として学習するエンドツーエンドのモデル「Cell-MNN」を提案し、大規模データへのスケーラビリティや既存手法との比較で優れた性能を示すことを報告しています。

Jan-Philipp von Bassewitz, Adeel Pervez, Marco Fumero + 3 more2026-03-05🤖 cs.LG

Causal Circuit Tracing Reveals Distinct Computational Architectures in Single-Cell Foundation Models: Inhibitory Dominance, Biological Coherence, and Cross-Model Convergence

本論文は、遺伝子発現の基礎モデル(Geneformer V2-316M および scGPT)におけるスパース自己符号化器(SAE)特徴量間の因果的相互作用を解析する「因果回路追跡」手法を提案し、モデル間で生物学的整合性や抑制優位性が保存されていること、疾患関連ドメインの特定、および CRISPRi による検証を通じて共発現パターンの確認を実証したものである。

Ihor Kendiukhov2026-03-05🤖 cs.LG