PolyMorph：扩展PolyHoop以研究耦合化学信号传导的组织形态发生
软凝聚态物质
2025-03-19 v1 生物物理
摘要
我们提出了PolyMorph，一个轻量级独立C++程序，通过多组分反应-对流-扩散方程的有限差分求解器扩展了其前身PolyHoop。PolyMorph模拟了二维组织形态发生的两个核心部分：1）细胞变形、生长和增殖的力学，以及2）任意数量化学物质的传输和反应。这两个组分双向耦合，使细胞能够基于局部浓度和流场信息做出行为决策，同时使化学传输和反应动力学能够依赖于空间信息（如局部细胞类型）。这种双向反馈使PolyMorph成为研究多种细胞形态发生过程的通用工具，如趋化性、细胞分选、具有形态发生素梯度的组织模式化、图灵斑图以及亚细胞分辨率的扩散限制或供给限制生长。
引用
@article{arxiv.2503.09319,
title = {PolyMorph: Extension of PolyHoop for tissue morphogenesis coupled to chemical signaling},
author = {Nicolas Pascal Guido Müller and Roman Vetter},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.09319},
year = {2025}
}
备注
5 pages, 1 figure