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利用内变量随机热力学捕捉细胞群体在周期拉伸中取向扩散现象

统计力学 2025-07-22 v1 软凝聚态物质 数学物理 math.MP 概率论

摘要

我们重访了在 [N. Loy and L. Preziosi: Bull. Math. Bio., 85, 2023] 中提出的用于描述细胞在周期拉伸下取向动力学的建模框架。我们提出了一种基于随机热力学内变量原理 [T. Leadbetter, P. Purohit, and C. Reina: PNAS Nexus, 2, 2023] 的重新表述方法。这一方法使我们不仅能描述取向分布的演化,还能解释观察到的扩散现象。我们模型提供的洞见揭示了一种有趣的现象,我们称之为双阶段取向:当细胞开始与能量最大点对齐时,他们的取向会在能量最小点集中之前发生扩散。这一理论预测建议开展新的实验以检验此建模框架。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.15694,
  title  = {Using stochastic thermodynamics with internal variables to capture orientational spreading in cell populations undergoing cyclic stretch},
  author = {Rohan Abeyaratne and Sanjay Dharmaravan and Giuseppe Saccomandi and Giuseppe Tomassetti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.15694},
  year   = {2025}
}