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

Este artigo apresenta um modelo matemático estendido que integra a dinâmica das subpopulações de células T CAR CD4+ e CD8+ com a regulação do antígeno tumoral, demonstrando como a combinação de simulações mecanicistas e redes neurais pode melhorar a previsão de resultados terapêuticos e elucidar a variabilidade entre pacientes sob incerteza paramétrica.

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

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

Esta primeira parte de uma revisão de dois volumes examina modelos fenomenológicos e microscópicos para descrever como as taxas biológicas respondem à temperatura, abordando desde curvas de desempenho térmico até definições operacionais de limites e ótimos térmicos, enquanto prepara o terreno para a segunda parte, que explorará como essas respostas emergem da interação de múltiplas reações subjacentes.

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

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

Este estudo apresenta uma abordagem baseada na imagem de interação, adaptada da mecânica quântica, para quantificar o efeito abscopal como um fenômeno estocástico contínuo em modelos pré-clínicos bilaterais, permitindo a avaliação individualizada da resposta imune sistêmica induzida pela radioterapia ultra-fractionada estereotáxica adaptativa personalizada (PULSAR).

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

Sequential learning theory for Markov genealogy processes

Este artigo apresenta um framework baseado em filtragem para analisar como a adição de táxons melhora a inferência filodinâmica, decompondo a redução da variância esperada em componentes de aprendizado, incompatibilidade e covariância, e demonstrando que existe uma lacuna fundamental e irreduzível entre o que um oráculo com conhecimento do estado latente pode aprender e o que um analista pode inferir apenas a partir de dados sequenciais.

David J PascallWed, 11 Ma🧬 q-bio

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

Este estudo demonstra que a progressão radiológica da fibroelastose pleuroparenquimatosa (PPFE) em programas de rastreio de cancro do pulmão está independentemente associada ao aumento da mortalidade e a desfechos clínicos adversos, sugerindo que a sua avaliação quantitativa pode servir como um biomarcador relevante para identificar indivíduos com maior risco respiratório.

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

O artigo propõe um novo método de dupla projeção baseado em autoencoders variacionais dinâmicos para reconstruir sistemas dinâmicos a partir de dados observados, permitindo a estimação simultânea de trajetórias de estado e séries temporais de ruído, o que facilita a evolução multietapa e a aprendizagem de modelos com espaço de estado de baixa dimensão, sendo validado em diversos problemas de benchmark e comparado a modelos determinísticos.

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

Este estudo apresenta uma metodologia robusta para a reconstrução volumétrica tridimensional e caracterização morfológica de grãos de pólen nativos do Chile, utilizando microscopia holográfica digital sem lentes para obter mapas de índice de refração de alta fidelidade e parâmetros biofísicos precisos, oferecendo uma alternativa escalável para a melissopalinologia automatizada e preenchendo lacunas de dados geográficos em hotspots de biodiversidade sul-americanos.

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

Optical Manipulation of Erythrocytes via Evanescent Waves: Assessing Glucose-Induced Mobility Variations

Este estudo demonstra que ondas evanescentes geradas por reflexão interna total podem ser utilizadas como uma ferramenta não invasiva para detectar alterações na mobilidade de eritrócitos induzidas por variações na concentração de glicose, observando-se uma redução significativa na velocidade média das células em ambientes com maior teor de glicose.

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

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

O artigo apresenta o CryoNet.Refine, um modelo de difusão de um único passo baseado em aprendizado profundo que automatiza e acelera o refinamento de modelos estrutuais de macromoléculas contra mapas de densidade de criomicroscopia eletrônica, superando em velocidade e qualidade as ferramentas tradicionais como o Phenix.real_space_refine.

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

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

O artigo apresenta o HarmonyCell, um framework de agente autônomo que resolve as heterogeneidades semântica e estatística em estudos de perturbação de células únicas, unificando metadados via LLM e otimizando arquiteturas de modelos com busca em árvore Monte Carlo para superar deslocamentos de distribuição sem necessidade de engenharia específica por conjunto de dados.

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

Este artigo propõe um novo framework de aprendizado de representação consciente da topologia, que utiliza modelos fundamentais específicos de domínio, tokenização de grafos e aprendizado por contraste com distilação de conhecimento para superar as limitações atuais e realizar previsões de interação zero-shot em Redes Biológicas Multiplex.

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

O artigo propõe um mecanismo biologicamente plausível de reorientação desencadeada por minoria que, ao permitir que agentes sigam vizinhos fortemente desviantes em vez da maioria, gera cascatas macroscópicas e melhora significativamente a capacidade de resposta coletiva em enxames, mantendo a coesão do grupo.

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

Hydrodynamic origins of symmetric swimming strategies

Este artigo demonstra que a simetria espacial atua como um princípio organizador emergente para a eficiência na locomoção em fluidos viscosos, revelando que golpes simétricos e anti-simétricos são hidrodinamicamente equivalentes e ótimos, o que explica a prevalência desses padrões na natureza como uma consequência de princípios físicos e não apenas de restrições biológicas.

Takahiro Kanazawa, Kenta Ishimoto, Kyogo KawaguchiTue, 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

Este estudo desenvolve um modelo quantitativo baseado em dados para avaliar o risco de transmissão do vírus da gripe aviária altamente patogênica (H5N1) de aves selvagens para o gado na Dinamarca, identificando períodos e áreas geográficas de maior risco para orientar a vigilância e a preparação do país.

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

Este estudo utiliza dados de monitoramento de longo prazo de três reservatórios no sul da China para desenvolver um modelo hidroecológico dinâmico que quantifica como o nitrogênio total e a temperatura da água interagem sinergicamente para impulsionar o crescimento de clorofila-a, revelando que o nitrogênio é o fator limitante mais influente nesses ecossistemas subtropicais.

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

Alignment conditions of the human eye for few-photon vision experiments

Este estudo utiliza simulações de rastreamento de raios em um modelo tridimensional do olho humano para determinar que a apresentação de estímulos de poucos fótons sob um ângulo inferior de 12,6 graus em relação ao eixo visual otimiza a estimulação da região mais sensível da retina, estabelecendo também os requisitos de precisão angular e translacional necessários para tais experimentos.

T. H. A. van der Reep, W. LöfflerThu, 12 Ma🔬 physics.optics