布朗相互作用分子在细胞微域中的驻留时间

相互作用的布朗分子在有界微域内停留的时间在细胞生物学中有许多应用，因为结合次数是一个定量信号，可以启动级联化学反应，从而产生生理后果。在本文中，我们提出估计布朗分子在包含边界上小孔和内部激动剂分子的微域 $\Omega$ 内停留的平均时间。我们发现平均时间取决于几个参数，例如反向结合速率（与激动剂分子）、从微域逃逸的平均时间以及分子到达结合位点的平均时间（正向结合速率）。此外，我们估计了分子在离开 $\Omega$ 之前所进行的结合次数的平均值和方差。这些估计依赖于条件平均首次通过时间的边界层分析，该时间是奇异偏微分方程的解。特别地，我们将当前结果应用于估计布朗受体在突触域内停留的平均时间（驻留时间），此时它通过侧向扩散在神经元表面自由移动，并与支架分子局部相互作用。