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建立埃及伊蚊野生种群wMelPop-wolbachia感染的最优控制方法

简历

基于沃尔巴契亚的生物防治最近已成为预防和控制登革热和其他媒介传播疾病的潜在方法。主要媒介物种，如埃及伊蚊雌性，当故意感染沃尔巴赫菌时，感染病毒并将病毒传播给人类宿主的能力降低。在本文中，我们提出了一个显式的性别结构种群模型，该模型描述了未感染（野生）雄性和雌性蚊子与那些在同一地区故意感染沃尔巴赫菌wMelPop毒株的蚊子之间的相互作用。这种特殊的沃尔巴克氏菌被认为是登革热和其他虫媒病毒感染的最佳阻断剂。然而，Wolbachia的wMelPop菌株也会导致埃及伊蚊个体适应能力的丧失。我们的模型允许自然引入决策（或控制）变量，并应用最优控制方法模拟野生埃及伊蚊种群的wMelPop-Wolbachia侵染。控制行动包括在实验室条件下持续定期释放先前感染了Wolbachia wMelPop菌株的蚊子。控制的最终目的是在最短时间内达到人口置换和控制成本最低之间找到一个折衷方案。这种方法还允许我们估计在日常控制行动中释放的Wolbachia成虫蚊子数量。拟议的生物控制方法对人类健康安全，不会污染环境，不会对非目标物种造成伤害，并保持它们与生态系统中蚊子的相互作用