Adaptive shape control for microswimmer navigation in turbulence
이 논문은 강화 학습을 통해 난류 환경에서 방향과 속도 구배 신호에 기반하여 형상을 적응적으로 변화시키는 마이크로 스위머의 항법 전략을 제시하며, 고정된 형상이나 단기 최적화 기법보다 우수한 성능을 보인다는 것을 입증했습니다.
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55 편의 논문
An asymptotic model of Poisson--Nernst--Planck--Stokes systems in narrow channels
이 논문은 나노 채널의 좁은 기하학적 구조를 활용한 점근적 축소 기법을 통해, 기존 1 차원 모델의 한계를 넘어 데바이 길이와 채널 폭이 유사한 영역에서도 유효하며 유한 크기 효과를 고려한 포아송-네른스트-플랑크-스토크스 (PNPS) 시스템을 개발하고, 이를 통해 이온 전류의 다양한 흐름 전이와 선택성 향상 메커니즘을 규명했습니다.
Embodied intelligence solves the centipede's dilemma
이 논문은 센타피드의 빠른 이동과 효율성을 위해 신경 계산뿐만 아니라 신체 물리적 특성이 어떻게 통합되어 조절되는지 보여주는 동역학 모델을 제시하며, 보행 속도에 따라 능동적으로 강성을 조절하여 다리 터치다운과 몸체 굴곡 간의 위상 지연을 방지한다는 가설을 제안합니다.
Hydrodynamic origins of symmetric swimming strategies
이 논문은 점성 유체 내에서 대칭적인 수영 전략이 생물학적 제약이 아닌 물리적 최적성 원리에 의해 진화했음을, 대칭과 반대칭 운동이 동일한 효율을 가지며 비대칭 운동보다 최적임을 수치 시뮬레이션을 통해 증명함으로써 규명합니다.
The growth and development of living organisms from the thermodynamic point of view
이 논문은 프리그진의 열린 계 열역학 접근법을 활용하여 생물체의 개체 발생과 진화 과정 (효모에서 조류까지) 에서 비엔트로피가 감소한다는 것을 실험 데이터와 비교하여 규명했습니다.
Discovering a low-dimensional temperature control architecture across animals
이 논문은 부분적으로만 관측 가능한 체온 데이터를 활용하여 동면 중 체온 조절 메커니즘을 규명하고, 이를 다양한 동물 종에 적용하여 환경에 민감한 저차원 핵심 조절기가 보편적으로 존재할 수 있음을 제시합니다.
Surfing on metachronal waves: ciliary transport by inertial coasting
이 논문은 관성 효과가 지배적인 유체 환경에서 '퍼플릿 (Pufflets)'을 도입하여, 편모가 생성하는 메타크로날 파동을 타고 관성으로 미끄러지듯 이동하는 입자 수송 메커니즘을 규명하고 이를 실험 및 이론적으로 검증했다고 요약할 수 있습니다.
BInD: Bond and Interaction-generating Diffusion Model for Multi-objective Structure-based Drug Design
이 논문은 단백질 표적 정보를 기반으로 분자와 상호작용을 동시에 생성하여 구조 기반 약물 설계의 여러 목표를 균형 있게 달성하는 새로운 확산 모델 'BInD'를 제안하고, 이를 통해 표적 결합력 및 특이성을 향상시키는 최적화 방법을 제시합니다.
Dynamics of individual active elastic filaments with chiral self-propulsion
이 논문은 나선형 자기 추진력을 받는 1 차원 탄성 필라멘트의 과감쇠 역학을 연구하여 곡률과 계량에 대한 6 차 비선형 편미분 방정식을 유도하고, 이러한 필라멘트가 이동 좌표계에서 다중 정상 상태 형태를 보이며 동적 다중 안정성을 가짐을 이론적 분석과 시뮬레이션을 통해 입증했습니다.
Cell-Cell Adhesion as a Double-Edged Sword in Tissue Fluidity
이 논문은 세포 간 접착의 에너지적 성분이 조직 유동성을 촉진하는 반면, 소산적 성분이 유동성을 억제하여 조직의 고체-유체 전이를 조절한다는 이중적 역할을 제시합니다.
Programmable ultrasonic fields enhance intracellular delivery in cell clusters
이 논문은 동적으로 프로그래밍 가능한 초음파장을 활용하여 화학적 운반체 없이 세포 클러스터 내 생체 분자의 효율적인 전달을 가능하게 하는 '프로그래머블 음향 정재파 형질전환 (PAST)' 기술을 개발하고, 그 높은 생체 적합성과 조절 가능한 전달 역학을 입증했습니다.
Shape-Independent Fluidization in Epithelial Cell Monolayers
이 논문은 상피 세포 단층에서 세포 간 접착력 감소가 세포 형태 변화 없이 유동성을 증가시킨다는 실험 결과를 바탕으로, 기존 기하학적 모델의 한계를 지적하고 접착의 열역학적 역할과 점성 마찰의 동역학적 역할을 모두 고려한 새로운 이론적 틀을 제시합니다.
Laws of mutual spiral wave interaction in excitable media
이 논문은 반응 - 확산 시스템에서 나선파의 상호작용을 뉴턴의 만유인력 법칙과 유사하게 설명하는 등가 법칙을 제시하며, 나선파의 '질량'이 시간에 따라 변하고 작용 - 반작용 법칙을 위반하는 비선형적 상호작용 메커니즘을 규명하여 심방세동 등 복잡한 생리학적 현상을 이해하는 틀을 마련했습니다.
Network-based drug repurposing for MYH9-related nephritis
이 논문은 네트워크 이론과 다중 기술자 기반 분석을 활용하여 MYH9 관련 신장염 치료제 재창출을 위해 화합물 공간 내 구조적 및 물리화학적 특성의 일관된 합의 구조를 식별하고, 이를 통해 하위 스크리닝을 위한 안정된 후보 화합물을 선별하는 전략을 제시합니다.
From Displacement to Angle: Diamond-Based 3D Rotation Sensing for High-Precision Cellular Force Measurement
이 논문은 형광 나노다이아몬드의 3 차원 회전 각도를 정밀하게 측정하여 기존 변위 추적 방식의 한계를 극복하고 세포의 다차원 변형을 포함한 고정밀 기계생물학적 힘 측정을 가능하게 하는 새로운 플랫폼을 제안합니다.
Density of States Weighted Decoherence Probe Formalism for Charge Transport in DNA
이 논문은 DNA 와 같은 나노 분자 시스템의 전하 수송을 정확하게 모사하기 위해 산란 속도를 국소 상태 밀도 (DOS) 에 비례하도록 설정하고 자기일관성을 통해 반복적으로 갱신하는 '상태 밀도 가중 감쇠 프로브' 모델을 제안하여, 기존 방법의 과도한 에너지 준위 확장이나 인위적 에너지 준위 생성 문제를 해결하고 물리적으로 더 견고한 계산 프레임워크를 제공합니다.
Pattern stability in reaction-diffusion systems depends on path entropy
이 논문은 비평형 반응 - 확산 시스템에서 메타안정 패턴의 안정성이 열역학이 아닌 경로 엔트로피에 의해 결정됨을 보이며, 이를 설명하기 위해 단일 최적 전이 경로와 그 요동을 기반으로 전이 속도를 효율적으로 계산하는 비평형 인스턴톤 프레임워크를 제시합니다.
Biology and Physics
이 논문은 생물학을 물리학의 특수한 사례가 아닌 하위 학문으로 재정의하고, 비생물적 물질과 구별되는 '살아있는 물질'의 고유한 특성을 강조하며, 정보주의나 계층적 환원주의적 물리 이론과 대비되는 변증법적 유물론 및 다수준 물리주의 관점을 제시합니다.
Scaling Laws and Paradoxical Metastable States in Nanofilament Entropic Separation
이 논문은 엔트로피 힘이 항상 분리를 유도한다는 기존 관념을 뒤집고, 배제 부피 반경과 타ether 길이의 비율에 따라 나노필라멘트 다발이 서로 밀어내거나 오히려 끌어당기는 역설적인 준안정 상태를 형성할 수 있음을 정밀한 해석적 이론과 시뮬레이션을 통해 규명했습니다.
Size-Dependent Fluorescence Kinetics Reveal Contributions of Intrinsic Quenching and Singlet-Triplet Annihilation during LHCII Aggregation
이 논문은 FCS 와 TCSPC 를 결합한 실험을 통해 LHCII 응집체의 크기와 농도를 정량적으로 분석함으로써, 응집에 따른 형광 감소가 본질적 소광뿐만 아니라 상대적으로 작은 응집체에서도 우세하게 작용하는 단일항 - 삼중항 소멸 (STA) 에 기인함을 규명했습니다.