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在参数化代数函数集上模拟生物细胞年龄结构的多环种群动力学。 (英语。俄文原件) Zbl 1333.92023号

赛博。系统。分析。 50,第4期,578-593(2014); 翻译自Kibern。修女。分析。第4期,第108-125页(2014年)。
摘要:基于多环年龄结构模型,我们采用解析方法和数值模拟来分析生物细胞种群的动力学。我们将输运方程的初边值问题简化为第二类Volterra积分方程,并用无穷收敛级数求解。对于输运方程的初边值问题,利用积分边界条件的显式递推公式,得到了关于时间的二阶近似和关于年龄的第一阶近似的显式双层数值差分格式。我们将系统的主要生物参数集视为一组具有紧定义域的参数化代数函数。解决了啤酒花植物干生物量观测3年数据的近似解析解的参数识别问题。由于模拟曲线与实验数据点的偏差最大相对误差小于11%,我们得出结论,多环年龄结构的细胞群体模型能够有效地解决生物系统中的应用问题。

MSC公司:

92立方37 细胞生物学
92D25型 人口动态(一般)
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全文: 内政部

参考文献:

[1] M.Gurtin和R.C.Maccamy,“非线性年龄相关人口动力学”,《理性力学与分析档案》,54,第3期,281-300页(1974年)·Zbl 0286.92005号 ·doi:10.1007/BF00250793
[2] F.Hoppenstead,“人口统计学、遗传学和流行病的数学理论”,SIAM:CBMS-NSF应用数学区域会议系列,第20期(1975年)·Zbl 0304.92012年
[3] O.Arino,“结构化细胞种群动态调查”,《生物学报》,第43期,第1期,第3-25页(1995年)。 ·doi:10.1007/BF000709430
[4] G.F.Webb,“按年龄、大小和空间位置构建的人口模型”,收录于:《生物学和流行病学中的结构化人口模型》,斯普林格出版社(2008年)。
[5] M.Iannelli、M.Martcheva和F.A.Milner,“性别结构人口建模:数学方法、数值和模拟”,SIAM:应用数学前沿(2005)·Zbl 1107.91076号
[6] M.Gyllenberg,“酵母酿酒酵母的大小和疤痕分布”,J.Mathem。《生物学》,24,第1期,第81-101页(1986年)·Zbl 0593.92016号 ·doi:10.1007/BF00275722
[7] M.Gyllenberg、A.Osipov和L.Päivärinta,“线性年龄结构人口动力学的逆问题”,《进化方程》,第2期,第223-239页(2002年)·Zbl 1054.35128号 ·doi:10.1007/s00028-002-8087-9
[8] M.Gylenberg和G.F.Webb,“静止状态下肿瘤生长的非线性结构细胞群模型”,J.Mathem。《生物学》,28,第6期,671-694(1990)·Zbl 0744.92026号 ·doi:10.1007/BF00160231
[9] R.Axelrod、D.E.Axel罗德和K.J.Pienta,“肿瘤细胞之间合作的进化”,Proc。美国国家科学院。科学。美国,103,第36号,13474-13479(2006)。 ·doi:10.1073/pnas.0606053103
[10] P.Gabriel、S.P.Garbett、V.Quaranta、D.R.Tyson和G.F.Webb,“年龄结构对靶向治疗的细胞群体反应的贡献”,J.Theor。《生物学》,311,第21期,第19-27页(2012年)·兹比尔1337.92046 ·doi:10.1016/j.jtbi.2012.07.001
[11] M.Amaku、F.A.B.Coutinho、R.S.Azevedo、M.N.Burattini、L.F.Lopez和E.Massad,“风疹疫苗接种:年龄相关感染力的时间演变分析和不同接触模式的影响”,《物理评论》E.,67,第5期,51907-51917(2003)。 ·doi:10.1103/PhysRevE.67.051907
[12] A.Gandolfi、M.Iannelli和G.Marinoschi,“表皮生长的年龄结构模型”,公牛。马塞姆。《生物学》,第62期,第1期,第111-141页(2011年)·Zbl 1232.92043号
[13] F.Dercole、K.Niklas和R.Rand,“植物生长的简单规模结构动力学模型中的自我稀疏和群落持续性”,J.Mathem。生物学,51,第333-354号(2005年)·Zbl 1086.92036号 ·doi:10.1007/s00285-005-0322-x
[14] G.R.Mirams、A.G.Fletcher、P.K.Maini和H.M.Byrne,“增殖和粘附对结肠隐窝中单克隆转化影响的理论研究”,J.Theor。《生物学》,312,第7期,143-56(2012)·Zbl 1337.92049号 ·doi:10.1016/j.jtbi.2012.08.002
[15] F.Billy、J.Clairambault、F.Delaunay、C.Feillet和N.Robert,“研究生长因子对细胞周期动力学影响的年龄结构细胞群体模型”,数学生物科学与工程,10,第1期,1-17(2013)·Zbl 1259.92018年9月 ·doi:10.3934/mbe.2013.10.1
[16] J.Hasenauer、D.Schittler和F.Allgöwer,“划分和标签结构人口模型的分析和模拟”,公牛。马塞姆。《生物学》,74,第6期,2692-2732(2012)·Zbl 1362.92062号
[17] H.T.Banks和W.C.Thompson,“在基于CFSE的淋巴细胞增殖分析中计算细胞数的分区依赖性室模型”,《数学生物科学与工程》,第9期,第4期,第699-736页(2012年)·Zbl 1259.92017年9月 ·doi:10.3934/mbe.2012.9.699
[18] S.I.Liashko、V.V.Semenov、D.A.Kliushyn和D.A.Nomirovskyi,“地下水年龄结构污染源的识别”,载于:R.Boucekkinie、N.Hritonenko和Y.Yatsenko(编辑),《经济、人口与环境中年龄结构人口的最优控制》,英国劳特莱德出版社(2010),第277-292页·Zbl 1232.92043号
[19] D.A.Klyushin、N.I.Lyashko和Yu。M.Onopchuk,“肿瘤内药物转运的数学建模和优化”,Cybern。系统。《分析》,43,第6期,886-892(2007年)·Zbl 1190.49005号 ·doi:10.1007/s10559-007-0113-z
[20] V.P.Martsenyuk,“抗肿瘤免疫模型的构建和稳定性研究”,Cybern。系统。《分析》,40,第5期,778-783(2004)·Zbl 1077.92035号 ·doi:10.1007/s10559-005-0017-8
[21] V.V.Akimenko和Yu。V.Zahorodniy,“单环细胞聚集系统动力学建模”,Cybern。系统。《分析》,47,第1期,29-43(2011年)·Zbl 1300.92034号 ·doi:10.1007/s10559-011-9287-5
[22] V.V.Akimenko,Yu。V.Zahorodnii和A.L.Boyko,“以啤酒花植物为例识别单环细胞聚集进化模型的参数”,《计算机与数学应用》,第66期,第9期,1547-1553(2013)·Zbl 1381.92008年 ·doi:10.1016/j.camwa/2013.02.023
[23] V.V.Akimenko,Yu。V.Zahorodniy和V.V.Romanenko,“单周期生物细胞聚集的最优控制问题”,J.Autom。通知。科学。,42,第9期,42-52(2010年)。 ·doi:10.1615/JAutomatInfScience.v42.i9.50
[24] V.V.Akimenko,“使用非线性单调二阶方案模拟二维传输过程”,Cybern。系统。《分析》,39,第6期,839-853(2003年)·兹比尔1068.35008 ·doi:10.1023/B:CASA.0000020226.13800.28
[25] I.-C.Chou和E.O.Voit,“生化和基因组系统参数估计和结构识别的最新发展”,《数学生物科学》,219,57-83(2009)·Zbl 1168.92019号 ·doi:10.1016/j.mbs.2009.03.002
[26] C.G.Moles、P.Mendes和J.R.Banga,“生化途径中的参数估计:全局优化方法的比较”,《基因组研究》,第13期,第11期,2467-2474(2003)。 ·doi:10.1101/gr.1262503
[27] S.M.Zemyan,《积分方程的经典理论》,Springer Science+Business Media,LLC(2012年)·Zbl 1270.45001号
[28] A.F.Verlan和V.S.Sizikov,《积分方程:方法、算法、程序(俄语)》,Naukova Dumka,基辅(1986)·Zbl 0635.65134号
[29] M.M.Musienko,《植物生理学(乌克兰语)》,Fitosotsiotsentr,基辅(2001年)。
[30] 余。V.Zahorodnii和A.L.Boyko,《植物病毒分析中的数学模型(乌克兰语)》,EksOb,基辅(2001年)。
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