生物反应扩散系统内的信号传输机制研究

摘要

生物体内时刻发生着各种生化反应，其实这就是一个信息交换的过程. 本文中，我们在癌症的精准治疗背景下，研宄了肿瘤分子和药物分子间的信息交换问题，并通过信号蛋白的耦合作用对两者建立了一个生物学上合理的反应扩散模型，模型可以初步地解释这种精准治疗过程中的信号传输机制.首先，我们用Langevin方程对肿瘤分子的运动进行建模，并且推导出了相应的FPK 方程.利用概率分布函数与分子浓度的关系，我们建立了肿瘤分子的浓度变化方程. 随后用反应扩散方程对药物分子的浓度变化进行建模，并通过对两个方程添加耦合项来体现信号蛋白的耦合作用.我们从同步控制的角度出发，通过控制耦合项把上述问题转换成了两个反应扩散系统的同步问题，并通过数值模拟来验证理论分析的正确性.另外，我们也对肿瘤分子系统进行了相同步控制.相同步是一种“弱同步”关系，它揭示了肿瘤分子演化的内在模式变化.这两种同步控制从不同角度分析了生物体内的信号传输现象，这些结果对于理解生物反应扩散系统的信号传输机制是十分有用的.此外，模型的参数表征许多生物学特征，生物学家可通过调整参数来解释不同的现象，因而我们的研宄也是具有实际意义的.

目录

第一个书签之前