《基於格子氣自動機的銅綠假單胞菌生物膜生長機理研究》是依託安徽工業大學，由徐浩擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於格子氣自動機的銅綠假單胞菌生物膜生長機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐浩
- 依託單位：安徽工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
銅綠假單胞菌屬於革蘭氏陰性菌屬，是進行生物膜相關內容研究的模式菌種。該菌種生物膜生長機理的研究一直受到關注。數學建模是研究該菌種生物膜形成、生長、成熟分離的有力工具之一，本項目採用格子氣自動機作為研究和建模的方法，利用元胞自動機模擬菌細胞自繁殖與胞外多聚物分泌，結合流體力學理論描述該菌生存的流場環境，建立一個基於格子氣自動機的多組分三維模型，使用計算機進行仿真，將仿真結果與生物實驗進行對比驗證，揭示出密度感應信號系統、環鳥苷二磷酸、流場環境、不同種菌株等多因素對生物膜形成、生長的影響機理。
結題摘要
銅綠假單胞菌是生物膜研究的模式菌，在生長過程中通過分泌胞外多糖，結合生長環境中存在的水，營養物質，菌體等，形成生物膜這種特殊結構。我們基於數學模型與計算機仿真的方法，對生物膜生長過程進行模擬與仿真，研究生長過程中的機理。考慮到該菌種生物膜的生長環境,存在密度信號感應系統、流場環境、不同種菌株等多因素,我們使用格子氣自動機結合偏微分方程中的滲透壓，多元相場等理論，建立了多組分的生物膜生長動力學模型.通過計算機仿真，證明該模型能夠描述生長過程中膜內各組分的生長和消耗，符合銅綠假單胞菌生物膜的生長規律。
