细胞培养中的病毒流行：新型高分辨率数据及其基于逾渗理论的模型解释

由于病毒传播与日常生活息息相关，它一直是参与对抗、预防和理论解释流行病过程的各个科学界的核心兴趣所在。近期的大规模观测在具有高度移动易感单元的系统中，对传播过程的整体特征有了重大发现，但对于大量不可移动单元的感染传播观测，几乎没有可用数据。在此，我们首次详细定量记录了一个高度可重复的体外系统中逾渗型病毒流行的过程，该系统由数万个几乎不动的细胞组成。我们在培养皿中使用融合的星形胶质细胞单层，并用基因改造的疱疹病毒株在有限数量的细胞中诱导生产性感染。这种方法能够以极高的分辨率追踪流行病在时空上的发展。我们证明，一个简单的模型能够再现我们观测的基本特征，即观测到的行为可能适用于许多不同类型的系统。受统计物理学启发的方法，例如感染簇的分形维数及其尺寸分布，似乎符合基于逾渗理论的解释。我们建议，我们的观测结果可用于模拟更复杂系统中的流行病，而这些系统很难孤立地进行研究。