Dževad贝尔基奇 Michaelis-Menten酶催化修复辐照细胞:描述存活部分的积分速率方程的Lambert函数。 (英语) Zbl 1311.92086号 数学杂志。化学。 52,第5期,1253-1291(2014). 小结:迈克尔·门顿二级化学动力学用于描述辐射后细胞存活部分的三种主要机制。这些是通过单次事件灭活、辐射损伤的代谢修复以及通过进一步辐射将亚致死损伤转化为致死损伤而直接产生的致命损伤。质量作用定律为作为损伤的DNA底物、酶修复分子、产物物质等被调用物种的摩尔浓度给出了一个与时间相关的微分方程组。这些耦合速率方程的近似解简化为求典型超越方程(ax\mathrme^{-bx}=c\)的所有根的问题,其中(x\geq0)是实变量,其中(a,b)和(c)是实常数。在本文中,后一方程的唯一解由\(x=(1/b)W_0(bc/a)\)给出,其中\(W_0\)是主支实值Lambert函数。利用迈克尔逊酶催化的概念,提出了一种新的放射生物学形式,称为“集成迈克尔逊”(IMM)模型。它有三个与剂量范围无关的参数,这三个参数根植于速率方程系统中,速率方程是通过提取致命损伤的浓度来建立和求解的,其时间发展受上述三种机制控制。反应速率的不定积分由Lambert(W0)函数给出。这一结果与致命损伤的寻求浓度成正比。这一发现与假定的损伤泊松分布相结合,得出了照射后细胞存活率。利用已知的Lambert(W0)函数渐近线,发现新的剂量-效应曲线在中等剂量下显示一个肩部,在指数细胞杀伤之前,初始斜率为非零,然后是指数下降,最终斜率为(D_0)或(D_{37})剂量的倒数。所有三个剂量区域均被Lambert函数以及随后的细胞存活分数平滑覆盖。提出的IMM模型的概述特征源于通过动力学速率方程对辐射损伤相互作用进行的全面机械描述。在传统线性二次放射生物学模型明显不适用的情况下,预计它们在高剂量组分的新剂量规划系统中至关重要。 引用于5文件 MSC公司: 92C45型 生化问题中的动力学(药代动力学、酶动力学等) 92C40型 生物化学、分子生物学 关键词:细胞修复;Michaelis-Menten酶催化;Lambert函数;化学动力学;速率方程;剂量计划系统;低分割放射治疗 软件:WAPR(WAPR);算法443 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{D.Belkić},J.数学。化学。52,第5号,1253--1291(2014;Zbl 1311.92086) 全文: 内政部 参考文献: [1] L.Michaelis、M.L.Menten、Die kinetik der invertinwirkung。生物化学。Z.49333-369(1913)[R.S.Goody和K.A.Johnson的英文翻译,转化酶作用的动力学。Biochem.50,8264-8269(2011);支持信息:Michaelis和Menten(1913,同前)的原始论文的德语到英语翻译全文(34页),可在:http://pubs.acs.org] [2] D.D.van Slyke,G.E.Cullen,脲酶和酶的一般作用模式。生物学杂志。化学。141-180年(1914年) [3] G.E.Briggs,J.B.S.Haldane,酶作用动力学注释。生物化学。J.19,338-339(1925) [4] DíBelkić,从量子物理和化学的角度对时间信号和光谱进行参数分析。高级量子化学。61, 145-260 (2011) ·doi:10.1016/B978-0-12-386013-2.00004-8 [5] DíBelkić,K.Belkiá,Padé-Froissart《核磁共振波谱中的精确信号噪声分离》。《物理学杂志》。B: 在摩尔Opt。物理学。44, 125003.1-125003.18 (2011) ·Zbl 1303.92047号 [6] DíBelkić,K.Belkiá,用于早期癌症诊断的磁共振波谱中的高分辨率信号处理。高级量子化学。62, 243-347 (2011) ·doi:10.1016/B978-0-12-386477-2.0006-1 [7] DíBelkić,K.Belkiá,辐射损伤细胞响应的基于机械修复的Padélinear二次模型。高级量子化学。65, 407-449 (2013) ·doi:10.1016/B978-0-12-396455-7.0014-5 [8] DíBelkić,K.Belkiá,辐射细胞存活的力学描述:Padélinear二次或微分Michaelis-Menten模型中的修复动力学。数学杂志。化学。51, 2572-2607 (2013) ·Zbl 1314.92066号 ·doi:10.1007/s10910-013-0243-7 [9] B.Andisheh,M.Edgren,DíBelkić,P.Mavroidis,A.Brahme,B.K.Lind,《高剂量下细胞存活部分放射生物学模型的比较分析》。Technol公司。癌症研究治疗。12, 183-192 (2013) [10] A.Sols,R.Marco,代谢物和结合位点的浓度:代谢调节的含义。《细胞调控》,B.Horecker,E.Stadtman编辑(纽约学术出版社,1972年),第227-273页 [11] S.Schnell,P.K.Maini,《高酶浓度下的酶动力学》。牛市。数学。《生物学》62,483-499(2000)·Zbl 1323.92099号 ·doi:10.1006/bulm.1999.0163 [12] A.R.Tzafriri,Michaelis-Menten高酶浓度动力学。牛市。数学。生物65,1111-1129(2003)·Zbl 1334.92185号 ·doi:10.1016/S0092-8240(03)00059-4 [13] M.Bodenstein,《光化学破坏理论》。Z.物理。化学。85329-397(1913年) [14] T.Alper,P.Howard-Flanders,《氧气在改变E.Colli B.Nature辐射敏感性中的作用》178978-979(1956)·doi:10.1038/178978a0 [15] P.Howard-Flanders,T.Alper,受控玻璃条件下微生物对辐照的敏感性。辐射。第7号决议,518-543(1970年)·doi:10.2307/3570400 [16] T.Alper,《细胞放射生物学》(剑桥大学出版社,剑桥,1979年) [17] D.L.杜威,甘油对粘质沙雷菌X射线敏感性的影响。《自然》1871008-1010(1960)·数字对象标识代码:10.1038/1871008a0 [18] J.H.Lambert,《观测值在puram中变化》。《赫尔维蒂卡学报》,《物理-数学-解剖-植物-医学》,巴塞尔协议3,128-168(1758) [19] R.M.Corless、G.H.Gonnet、D.E.G.Hare、D.J.Jeffrey、D.E.Knuth,《关于Lambert\[WW\]函数》。高级计算。数学。5, 329-359 (1996) ·Zbl 0863.65008号 ·doi:10.1007/BF02124750 [20] J.Calkins,基于酶动力学的辐射响应分析方法。辐射。第45号、第50-52号决议(1971年)·doi:10.2307/3573079 [21] J.Calkins,能够生成肩部剂量-反应曲线的替代修复模型。国际辐射杂志。生物学59,997-999(1991)·doi:10.1080/09553009114550881 [22] DžBelkić,光谱分析和信号处理的量子理论(Taylor和Francis,伦敦,2005)·Zbl 1143.94003号 [23] W.H.Press,S.A.Teukolsky,W.T.Vetterling,B.P.Flannery,《数字食谱》,第二版。(剑桥大学出版社,剑桥,1992)·Zbl 0778.65003号 [24] F.N.Fritsch,R.E.Shafer,W.P.Crowley,超越方程的解\[we^W=x\]wew=x算法443:函数\[wew(x).]wew(x)。。Commun公司。关联计算。机器。16, 123-124 (1973) [25] D.A.Barry,P.J.Culligan-Hensley,S.J.Barry,W函数的实际值。关联计算。机器。事务处理。数学。柔和。21, 161-171 (1995) ·Zbl 0886.65010号 ·数字对象标识代码:10.1145/203082.203084 [26] D.A.Barry、S.J.Barry、P.J.Culligan-Hensley。算法743:WAPR:计算W函数实值的FORTRAN例程。助理计算。机器。事务处理。数学。柔和。21,172-181(1995)[免费下载fortran(wapr.f)和matlab(wapr.m)程序的Web参考:http://www.netlib.org/toms/743] ·Zbl 0886.65011号 [27] D.Veberić,《享受Lambert函数》,arXiv:1003.1628v1[cs.MS],第15页,上次更新时间:2010年3月8日 [28] S.Winitzki,超越函数的统一逼近,摘自《计算机科学讲义》,第2667号,编辑V.Kumar,M.L.Gavrilova,C.J.K.Tan,P.L'Ecuyer(Springer,柏林,2003),第780-789页 [29] 第三节。Belkić,《跨学科研究中具有先验Lambert函数的理论与实践:引入高度准确的单一分析公式》。数学杂志。化学。(2013年提交) [30] 第三节。Belkić,辐射损伤细胞通过池分子修复机制的存活:作为耦合动力学方程精确解析解的Lambert函数。数学杂志。化学。doi:10.1007/s10910-014-0307-3·Zbl 1311.92085号 [31] M.M.Elkind,H.Sutton,培养中哺乳动物细胞生长的辐射反应:I.存活中国仓鼠细胞的X射线损伤修复。Rad.Res.13,556-593(1960) 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。