本文關(guān)鍵詞：脈沖加藥模型動(dòng)力學(xué)分析

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【摘要】：本文根據(jù)病毒與細(xì)菌感染的基本過(guò)程以及藥物治療的最新進(jìn)展進(jìn)行相關(guān)研究,建立具有脈沖加藥治療病毒感染、細(xì)菌感染的數(shù)學(xué)模型,并分析系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性態(tài)及其生物意義.論文的第一章簡(jiǎn)要介紹脈沖加藥動(dòng)力學(xué)研究的發(fā)展情況和一些相關(guān)的理論知識(shí).近年來(lái)很多文獻(xiàn)都致力于時(shí)間脈沖模型來(lái)改進(jìn)治療病毒、細(xì)菌的基本模型.發(fā)表在國(guó)際著名期刊Cell上的一項(xiàng)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)表明廣泛中和抗體聯(lián)合誘導(dǎo)劑的方法可以延長(zhǎng)小鼠體內(nèi)HIV病毒反彈的時(shí)間.并根據(jù)最新的醫(yī)學(xué)事實(shí)健康細(xì)胞被HIV感染后會(huì)有小部分細(xì)胞先進(jìn)入潛伏期,而實(shí)驗(yàn)當(dāng)中誘導(dǎo)劑則在激發(fā)潛伏細(xì)胞發(fā)揮著關(guān)鍵作用.本文第二章根據(jù)混合藥物治療攜帶HIV病毒小鼠的實(shí)驗(yàn)及其醫(yī)學(xué)事實(shí)建立了基于HIV藥物聯(lián)合治療實(shí)驗(yàn)考慮感染潛伏期的動(dòng)力學(xué)模型,該模型描述了小鼠在感染HIV病毒之后接受藥物治療的過(guò)程.定義周期系統(tǒng)下的基本再生數(shù),給出無(wú)病平衡態(tài)全局漸近穩(wěn)定以及病毒感染一直持續(xù)生存的證明.通過(guò)理論分析我們發(fā)現(xiàn)廣泛中和抗體藥物治療對(duì)于基本再生數(shù)Ro有顯著影響,相比而下,誘導(dǎo)劑對(duì)于基本再生數(shù)的影響較小.然而通過(guò)數(shù)值模擬我們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)劑的注射劑量與注射間隔對(duì)延長(zhǎng)病毒反彈有著顯著影響.因此目前根據(jù)基本再生數(shù)的優(yōu)化控制以及數(shù)值模擬得到了實(shí)驗(yàn)最優(yōu)的藥物劑量方案還有待進(jìn)一步研究.本文第三章根據(jù)最近一篇發(fā)表在Nature上的一個(gè)有關(guān)抗藥性菌株產(chǎn)生吲哚物質(zhì)有助于保護(hù)野生型菌株的實(shí)驗(yàn),在其基礎(chǔ)上建立模型.由于抗生素注射到體內(nèi)的藥物濃度會(huì)逐漸衰減,藥效也會(huì)隨著濃度的降低而減弱,符合藥代動(dòng)力學(xué)中的米氏方程.所以第三章考慮基于時(shí)間脈沖注射抗生素藥物來(lái)建立四維雙菌株恒化器模型能夠更加貼近真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,分別定義了在周期系統(tǒng)下菌株1、2的基本再生數(shù)R01、R02,證明了菌株1邊界周期解的存在唯一性,由此引入了菌株2侵入菌株1的入侵再生數(shù)R021,并得到當(dāng)R011、R021,無(wú)菌平衡態(tài)是全局漸近穩(wěn)定的；當(dāng)R011、R021,菌株1是一致持續(xù)生存的；當(dāng)R021、R0211,菌株2是一致持續(xù)生存的.本文第四章簡(jiǎn)要回顧了前面的結(jié)論,著重介紹了本文研究?jī)?nèi)容的生物和實(shí)際意義.最后分析了本文的一些不足和需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題和工作.
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O175

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本文編號(hào)：1223792