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具有真实细胞周期时间分布的细胞迁移模型的入侵速度。 (英语) Zbl 1422.92022年

摘要:细胞增殖通常通过假设细胞分裂发生在指数分布的等待时间之后,从而被纳入细胞迁移的随机数学模型中。然而,实验观察表明,这种假设往往与实际细胞周期时间分布(CCTD)相去甚远。最近的研究提出了一种基于CCTD多阶段表征的细胞增殖建模的替代方法。
本文研究了CCTD与集体入侵速度之间的关系。我们首先陈述一个通用CCTD的结果,它允许使用CCTD中的拉普拉斯变换计算入侵速度。我们用它来推导一般情况下的速度范围。然后,我们将重点放在更现实的多阶段模型案例上,使用基于随机代理的模型和一组细胞平均密度的反应扩散方程。通过研究相应的行波解,我们得到了具有相同跃迁速率的一般N阶段模型的侵入速度的解析表达式,在这种情况下,得到的细胞周期时间是Erlang分布的。我们证明,对于一般的N阶段模型,Erlang分布和指数分布分别导致最小和最大入侵速度。这个结果使我们能够根据任何多阶段模型的平均扩散时间来确定可能的入侵速度范围。

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