生物反应扩散系统内的信号传输机制研究

发布时间：2022-01-05 16:36

　　生物体内时刻发生着各种生化反应,其实这就是一个信息交换的过程.本文中,我们在癌症的精准治疗背景下,研究了肿瘤分子和药物分子间的信息交换问题,并通过信号蛋白的耦合作用对两者建立了一个生物学上合理的反应扩散模型,模型可以初步地解释这种精准治疗过程中的信号传输机制.首先,我们用Langevin方程对肿瘤分子的运动进行建模,并且推导出了相应的FPK方程.利用概率分布函数与分子浓度的关系,我们建立了肿瘤分子的浓度变化方程.随后用反应扩散方程对药物分子的浓度变化进行建模,并通过对两个方程添加耦合项来体现信号蛋白的耦合作用.我们从同步控制的角度出发,通过控制耦合项把上述问题转换成了两个反应扩散系统的同步问题,并通过数值模拟来验证理论分析的正确性.另外,我们也对肿瘤分子系统进行了相同步控制.相同步是一种“弱同步”关系,它揭示了肿瘤分子演化的内在模式变化.这两种同步控制从不同角度分析了生物体内的信号传输现象,这些结果对于理解生物反应扩散系统的信号传输机制是十分有用的.此外,模型的参数表征许多生物学特征,生物学家可通过调整参数来解释不同的现象,因而我们的研究也是具有实际意义的. 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：38 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１肿瘤分子和药物分子的运动路径??

图３?ｔ＝０时，误差系统ｅ的状态??件如下：??ｘ，ｙ，?Ｑ）?＝?ｓｉｎ（２７ｒｘ）ｃｏｓ（２７ｖｙ）??，２／，０）＝＾（１，１）??（ｒｃ，ｙ，０）?＝?０??（〇＞?ｙ＞?ｉ）?—?＾Ｐ（ｉ〇〇，?ｙ，?ｔ）?＝?Ｑ｛ｘ，?０，?ｔ）?—?Ｑ（ｘ，?１００，?ｔ）?＝?０（０，?ｙ，?ｔ）?＝?Ｑ（１００，?ｙ，?ｔ）?－?Ｑ（ｘ，?０，?ｔ）?＝?Ｑ（ｘ，?１００，?ｔ）?＝?０（０，?ｙ，?ｔ）?＝?￡ｉ（ｌ〇〇，?ｙ，?ｔ）?＝?￡ｉ（ｘ，?０，ｔ）?＝?ｅｘ?（ａ；，?１００，?ｔ）?＝?为（反＆认，认，风＃）?＝?（０＿１，０．１，０．０１，０．〇２，２〇０，Ｆｉｗｅｓ３?—?６ｅ?＝ｘｉ－?Ｐａ；（

图４?ｔ＝２时，误差系统ｅ的状态??

【参考文献】：
期刊论文
[1]细胞囊泡运输调节机制——2013年诺贝尔生理学或医学奖工作介绍[J]. 洪鹏,冯娟,王宪.  生理科学进展. 2014(03)
[2]关联色噪声对肿瘤细胞生长的影响[J]. 邢菲,姚少魁,李民丽.  首都师范大学学报(自然科学版). 2011(02)
[3]Langevin方程及其相关推导[J]. 高仕龙.  乐山师范学院学报. 2010(12)
[4]耦合混沌振子系统完全同步的动力学行为[J]. 包刚,那仁满都拉,图布心,额尔顿仓.  物理学报. 2007(04)
[5]Belousov-Zhabotinsky反应研究进展[J]. 宗春燕,王玉梅,高庆宇.  淮阴工学院学报. 2006(01)
[6]关联噪声作用下肿瘤生长的随机共振[J]. 钟伟荣,邵元智,何振辉.  科学通报. 2005(22)
[7]耦合非线性振子系统的同步研究[J]. 张廷宪,郑志刚.  物理学报. 2004(10)
[8]用外加周期信号控制时空混沌中的相同步[J]. 桑海波,贺凯芬.  北京师范大学学报(自然科学版). 2004(03)

硕士论文
[1]心脏组织中的螺旋波和时空混沌控制研究[D]. 钟敏.广西师范大学 2010



本文编号：3570695