赵，贾;王琪 流动细胞中生物膜动力学的三维数值模拟及群体感应。 （英语） Zbl 1372.92062号 牛市。数学。生物学。 79，第4号，884-919（2017）. 摘要：我们发展了生物膜的多相流体动力学理论，考虑了各种细菌表型、胞外聚合物（EPS）、群体感应（QS）分子、溶剂和抗生素之间的相互作用。在该模型中，细菌根据其QS能力分为下调QS、上调QS和非QS细胞。该模型首先与一项实验进行了对比，该实验与生物膜发育过程中QS分子浓度和细胞密度的实验测量结果非常吻合。然后将其应用于研究由于QS调节、流体动力学和抗菌处理的相互作用导致生物膜中异质结构的发展。我们的三维数值模拟证实了（i）。QS通过建立强大的EPS种群来保护生物膜，从长远来看有利于生物膜的形成；（ii）。当菌落空间足够近时，位于上游的生物膜可以诱导下游的QS；（iii）。QS诱导可能无法完全运行，甚至可能在强层流中受到影响；（v） 。水动力应力改变了生物膜的形态。通过进一步的数值研究，我们的模型表明（i）。QS调节的EPS生成有助于异质生物膜的结构形成；（ii）QS下调的细胞倾向于生长在生物膜表面，而QS上调的细胞则倾向于大量生长；（iii）当养分供应充足时，上游QS诱导可能比下游更有效；（iv）就对抗入侵菌株/物种而言，QS在短期内可能没有什么益处；（v） 生物质（细菌和EPS）的材料特性对强剪切流下QS分子的稀释有很大影响。此外，利用该模型框架，可以解决QS调节下与生物膜形成相关的流体动力学细节和流变量。 引用于10文件 MSC公司： 92C99型 生理、细胞和医学主题 92立方厘米10 生物力学 关键词：生物膜;群体感应相位场;流体动力学 软件：签证;CUSP公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{J.Zhao}和\textit{Q.Wang}，公牛。数学。生物学79，第4期，884--919（2017；Zbl 1372.92062） 全文： 内政部 参考文献： [1] Abraham W（2006）《控制革兰氏阳性致病菌的生物膜》，《现代医学化学》13（13）：1509-1524·doi:10.2174/09298670677442039 [2] Almeida A、Amado I、Reynolds J、Berges J、Lythe G、Molina-Paris 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