基于智能体的模型中环境因素对生物膜和噬菌体相互作用的影响
种群与进化
2025-02-27 v1
摘要
随着抗生素耐药性持续对公共卫生构成重大威胁，迫切需要替代疗法。噬菌体疗法利用噬菌体特异性靶向细菌病原体，已成为一种有前景的解决方案。鉴于细菌通常存在于生物膜中——这种复杂的微群落使治疗策略复杂化，显然需要考虑空间动态的模型。本研究旨在采用数学和统计方法来确定涉及噬菌体-抗生素组合的最佳治疗策略。我们开发了一个基于智能体的模型，以分析环境因素(如温度、pH和资源可用性)如何影响治疗期间细菌-噬菌体相互作用，重点关注健康患者和免疫受损患者。以大肠杆菌为案例研究，我们观察到细菌细胞表现出增强其对不同环境条件和治疗方法的适应性的突变。我们的研究结果表明，通过战略性地控制应用时间和剂量，可以显著提高针对致病性和突变细菌细胞的治疗有效性。此外，我们研究了生物膜结构对噬菌体疗法疗效的影响，强调了其在制定靶向治疗策略中的重要性。
引用
@article{arxiv.2502.18507,
title = {The effect of environmental factors in biofilm and phage interactions in Agent Based Model},
author = {Blessing Emerenini and Edward Beck and Kathryn Cantrel and Vedat Kurtay},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.18507},
year = {2025}
}
备注
34 pages