具有CTL免疫反应的时滞传染病模型的动力学性质分析

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangchong122
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由于绝大多数病毒都是直接侵入细胞内部,而体液中的免疫抗体成分不能直接进入细胞灭杀病毒。所以当机体遭受病毒感染时,机体会接收抗原刺激产生免疫细胞,即Cytotoxic T Lymphocytes免疫细胞(简称CTL)。激活的CTL免疫细胞会使靶细胞(即被感染细胞)死亡、裂解,使病毒成分暴露,最后再由体液免疫中的抗体成分完成免疫反应,进而灭杀病毒。  基于人体内部系统的免疫反应,本文建立并研究了具有CTL免疫反应的病毒性传染病模型,考虑到机体内的健康细胞从接受病毒感染刺激到变成被感染细胞及病毒在靶细胞内复制需要一定的时间,故将感染时滞引入,建立具有免疫反应的病毒感染模型,并研究所建模型的动力学性质。  本文在经典的CTL免疫反应模型上增加了感染时滞,并以时滞为参量研究了以下内容:  1通过运用反证法及相关引理证明了系统的解的正性与最终一致有界性;  2通过分析基本再生数来研究游离病毒与CTL免疫细胞它们相互之间作用的关系,得到系统的三个平衡点,应用Routh-Hurwitz判据分析了平衡点处的局部渐近稳定性,通过构造适当的Lyapunov函数,逐一分析了未感染平衡点、感染无免疫平衡点、感染免疫平衡点的全局性质,并与已有的结论作对比,说明本文所获结论的优越性;  3利用Matlab软件中的Simulink进行数值模拟,证明所得理论的正确性。
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