粒子相互作用与晶格动力学：高效双向随机输运的场景？

由分子马达驱动的细胞内输运过程可以用自驱动粒子的随机晶格模型来描述。本文聚焦于排除同一轨道上粒子交换的双向输运模型。我们探索了在这些系统中实现高效输运的可能性。一种可能性是让不同马达种类之间存在适当的相互作用，从而形成通道。然而，我们表明，基于先前提出的修改附着/脱离速率的通道形成机制并不一定与高效输运状态相关，并且当未结合粒子的扩散率有限时，该机制会受到抑制。我们提出了另一种基于障碍规避的相互作用机制，该机制允许在有限扩散条件下形成通道。此外，我们在另一篇论文中表明，晶格本身的动力学可能是实现高效双向输运的关键因素。本文表明，晶格动力学和相互作用可以协同促进输运效率。特别是，晶格动力学可以降低形成通道所需的相互作用阈值。即使通道形成受到抑制，晶格动力学也可能增强系统的输运能力。