Ableitung von skalenabhängiger Nichtgleichgewichtsaktivität unter Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren

Needleman, D. & Dogic, Z. Aktive Materie an der Schnittstelle zwischen Materialwissenschaften und Zellbiologie. Nat. Pfr. Mater. 2, 17048 (2017).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Ramaswamy, S. Die Mechanik und Statistik der aktiven Materie. Annu. Rev. kondensiert. Materie-Phys. 1, 323-345 (2010).

Artikel  Google Scholar 

Marchetti, M. et al. Hydrodynamik weicher aktiver Materie. Rev.-Mod. Phys. 85, 1143-1189 (2013).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Bowick, M., Fakhri, N., Marchetti, M. & Ramaswamy, S. Symmetrie, Thermodynamik und Topologie in aktiver Materie. Phys. Rev. X. 12, 010501 (2022).

CAS  Google Scholar 

Yang, X. et al. Physikalische Bioenergetik: Energieflüsse, -budgets und -beschränkungen in Zellen. Proc. Natl Acad. Sci. Vereinigte Staaten von Amerika 118, e2026786118 (2021).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Tan, T. et al. Selbstorganisierte Stressmuster steuern Zustandsübergänge im Aktinkortizes. Wissenschaft Erw. 4eaar2847 (2018).

Artikel  Google Scholar 

Gladrow, J., Fakhri, N., MacKintosh, F. C., Schmidt, C. F. & Broedersz, C. P. Gebrochenes detailliertes Gleichgewicht der Filamentdynamik in aktiven Netzwerken. Physik. Rev. Lett. 116, 248301 (2016).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Landau, L., Lifshitz, E., Sykes, J. und Reid, W. Theorie der Elastizität (Addison-Wesley 1959).

Brangwynne, C. P., Koenderink, G. H., MacKintosh, F. C. & Weitz, D. A. Nichtgleichgewichtsschwankungen der Mikrotubuli in einem Modellzytoskelett. Physik. Rev. Lett. 100, 118104 (2008).

Artikel  Google Scholar 

England, J. L. Dissipative Anpassung bei der angetriebenen Selbstorganisation. Nat. Nanotechnologie. 10, 919-923 (2015).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Mizuno, D., Tardin, C., Schmidt, C. F. & MacKintosh, F. C. Nichtgleichgewichtsmechanik aktiver Zytoskelettnetzwerke. Wissenschaft 315, 370-373 (2007).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Battle, C. et al. Gebrochenes detailliertes Gleichgewicht auf mesoskopischen Skalen in aktiven biologischen Systemen. Wissenschaft 352, 604-607 (2016).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Egolf, D. A. Das Gleichgewicht wurde wiederhergestellt: vom Nichtgleichgewichtschaos zur statistischen Mechanik. Wissenschaft 287, 101-104 (2000).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Prost, J., Jülicher, F. & Joanny, J-F. Aktive Gelphysik. Nat. Physik. 11, 111-117 (2015).

Artikel  CAS  Google Scholar 

O’Byrne, J., Kafri, Y., Tailleur, J. & van Wijland, F. Zeitliche Irreversibilität in aktiver Materie, von Mikro zu Makro. Nat. Rev. Phys. 4, 167-183 (2022).

Artikel  Google Scholar 

Gnesotto, FS, Mura, F., Gladrow, J. & Broedersz, CP Gebrochenes detailliertes Gleichgewicht und Nichtgleichgewichtsdynamik in lebenden Systemen: eine Übersicht. Rep. Prog. Physik. 81, 066601 (2018).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Fakhri, N. et al. Hochauflösende Kartierung intrazellulärer Fluktuationen mithilfe von Kohlenstoffnanoröhren. Wissenschaft 344, 1031-1035 (2014).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Fakhri, N., Tsyboulski, D. A., Cognet, L., Weisman, R. B. & Pasquali, M. Durchmesserabhängige Biegedynamik einwandiger Kohlenstoff-Nanoröhrchen in Flüssigkeiten. Proc. Natl Acad. Sci. Vereinigte Staaten von Amerika 106, 14219-14223 (2009).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Fakhri, N., MacKintosh, F. C., Lounis, B., Cognet, L. & Pasquali, M. Brownsche Bewegung steifer Filamente in einer überfüllten Umgebung. Wissenschaft 330, 1804-1807 (2010).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Murrell, M. P. & Gardel, M. L. Das Knicken von F-Aktin koordiniert die Kontraktilität und Durchtrennung in einem biomimetischen Aktomyosin-Kortex. Proc. Natl Acad. Sci. Vereinigte Staaten von Amerika 109, 20820-20825 (2012).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Weiss, J. B. Koordinateninvarianz in stochastischen dynamischen Systemen. Tellus A 55, 208-218 (2003).

Artikel  Google Scholar 

Crooks, G. E. Entropieproduktionsfluktuationssatz und die Nichtgleichgewichtsarbeitsbeziehung für Unterschiede in der freien Energie. Phys. Rev. E. 60, 2721-2726 (1999).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Ro, S. et al. Modellfreie Messung der lokalen Entropieproduktion und extrahierbaren Arbeit in aktiver Materie. Physik. Rev. Lett. 129, 220601 (2022).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Harunari, P. E., Dutta, A., Polettini, M. & Roldán, É. What to learn from a few visible transitions’ statistics? Phys. Rev. X. 12, 041026 (2022).

CAS  Google Scholar 

van der Meer, J., Ertel, B. & Seifert, U. Thermodynamische Inferenz in teilweise zugänglichen Markov-Netzwerken: eine vereinheitlichende Perspektive aus übergangsbasierten Wartezeitverteilungen. Vorabdruck unter https://arxiv.org/abs/2203.07427 (2022).

van der Meer, J., Degünther, J. & Seifert, U. Zeitaufgelöste Statistik von Snippets als allgemeiner Rahmen für modellfreie Entropieschätzer. Vorabdruck unter https://arxiv.org/abs/2211.17032 (2022).

Roldán, E., Barral, J., Martin, P., Parrondo, J. M. R. & Jülicher, F. Quantifizierung der Entropieproduktion in aktiven Fluktuationen des Haarzellbündels aus zeitlichen Irreversibilitäts- und Unsicherheitsbeziehungen. Neue J.Phys. 23, 083013 (2021).

Artikel  Google Scholar 

Tucci, G. et al. Modellierung aktiver nicht-markovianischer Oszillationen. Physik. Rev. Lett. 129, 030603 (2022).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Skinner, D. J. & Dunkel, J. Verbesserte Grenzen der Entropieproduktion in lebenden Systemen. Proc. Natl Acad. Sci. Vereinigte Staaten von Amerika 118, e2024300118 (2021).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Weiss, J. B., Fox-Kemper, B., Mandal, D., Nelson, A. D. & Zia, R. K. P. Nichtgleichgewichtsschwingungen, Wahrscheinlichkeitsdrehimpuls und das Klimasystem. J.Stat. Phys. 179, 1010-1027 (2020).

Artikel  Google Scholar 

Gonzalez, J. P., Neu, J. C. & Teitsworth, S. W. Experimentelle Metriken zur Erkennung detaillierter Gleichgewichtsverletzungen. Phys. Rev. E. 99, 022143 (2019).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Zia, R. K. P., Weiss, J. B., Mandal, D. & Fox-Kemper, B. Manifestes und subtiles zyklisches Verhalten in stationären Nichtgleichgewichtszuständen. J.Phys. Konf. Ser. 750, 012003 (2016).

Artikel  Google Scholar 

Li, J., Horowitz, J. M., Gingrich, T. R. & Fakhri, N. Quantifizierung der Verlustleistung mithilfe schwankender Ströme. Nat. Commun 10, 1666 (2019).

Artikel  Google Scholar 

Guo, M. et al. Untersuchung der stochastischen, motorischen Eigenschaften des Zytoplasmas mittels Kraftspektrummikroskopie. Zelle 158, 822-832 (2014).

Artikel  CAS  Google Scholar 

MacKintosh, F. C. & Levine, A. J. Nichtgleichgewichtsmechanik und Dynamik motorisch aktivierter Gele. Physik. Rev. Lett. 100, 018104 (2008).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Malik-Garbi, M. et al. Skalierungsverhalten in kontrahierenden Actomyosin-Netzwerken im Steady-State. Nat. Physik. 15, 509-516 (2019).

Artikel  CAS  Google Scholar 

MacKintosh, F. C., Käs, J. & Janmey, P. A. Elastizität semiflexibler Biopolymernetzwerke. Physik. Rev. Lett. 75, 4425-4428 (1995).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Valentine, M. T., Perlman, Z. E., Mitchison, T. J. & Weitz, D. A. Mechanische Eigenschaften von Xenopus Zytoplasmatische Eiextrakte. Biophys. J. 88, 680-689 (2005).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Field, CM, Pelletier, JF & Mitchison, TJ in Methoden der Zellbiologie: Zytokinese Bd. 137 (Hrsg. Echard, A.) 395–435 (Academic, 2017).

Riedl, J. et al. Lifeact: ein vielseitiger Marker zur Visualisierung von F-Aktin. Nat. Methoden 5, 605-607 (2008).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Chen, D. T., Heymann, M., Fraden, S., Nicastro, D. & Dogic, Z. ATP-Verbrauch eukaryontischer Flagellen gemessen auf Einzelzellebene. Biophys. J. 109, 2562-2573 (2015).

Artikel  CAS  Google Scholar 

Ruhnow, F., Zwicker, D. & Diez, S. Verfolgung einzelner Partikel und länglicher Filamente mit Nanometergenauigkeit. Biophys. J. 100, 2820-2828 (2011).

Artikel  CAS  Google Scholar