低氧激活药物的数学建模与灵敏度分析
数值分析
2025-10-06 v2 数值分析
摘要
低氧激活前药提供了一种针对实质肿瘤中缺氧区域的潜在策略，这些区域常常对传统疗法抗药。然而，对其行为进行建模具有挑战性，因为氧气可利用性、药物活化和细胞存活之间存在复杂的相互作用。在本工作中，我们发展了一种多尺度和混合维模型，将空间分辨率的药物和氧气输运与药代动力学和药效学耦合，以模拟细胞反应。该模型整合了血流、氧气扩散和消耗、药物输送和代谢。为了降低计算成本，我们通过将多尺度和混合/维模型与药物代谢的简化0D模型进行单向耦合来缓解全局非线性。随后采用全局灵敏度分析来识别影响药物活化和治疗结果的关键参数。该方法使我们能够高效模拟并支持优化低氧靶向疗法的设计。
引用
@article{arxiv.2507.15642,
title = {Mathematical modeling and sensitivity analysis of hypoxia-activated drugs},
author = {Alessandro Coclite and Riccardo Montanelli Eccher and Luca Possenti and Piermario Vitullo and Paolo Zunino},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.15642},
year = {2025}
}