细胞对纳米粒子的随机内化模型
Sergei Fedotov1, Dmitri V Alexandrov2
1Department of Mathematics, <a href="https://ror.org/027m9bs27">University of Manchester</a>, Manchester M13 9PL, United Kingdom.
Physical review. E
|November 20, 2024
概括
我们开发了一种新的纳米粒子被细胞吸收的随机模型,使用复合波桑过程和随机成功概率. 这个模型解释了细胞内部化,并为现有的理论提供了替代方案.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 细胞生物学 细胞生物学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 纳米颗粒的细胞吸收对于药物输送和毒理学至关重要.
- 现有的模型,如Rees等人,使用马分布的细胞区域来解释过度分散.
- 需要替代的随机模型来捕捉纳米粒子内部化动态.
研究的目的:
- 为细胞内化纳米粒子提出了一种新的随机模型.
- 将细胞吸收作为一个具有随机成功概率的复合波桑过程来制定.
- 为纳米粒子吸收中的过度分散提供另一种解释.
主要方法:
- 使用Poisson过程来形成新的坑.
- 采用随机的伯努利过程,采用beta分布的捕获概率和异质性.
- 导出含有纳米颗粒的坑分布的明确公式.
主要成果:
- 该模型展示了纳米粒子捕获中的自我强化.
- 整体平均纳米颗粒吸收量由波利亚过程表示.
- 负二项分布在快核和低捕获概率的极限中得到恢复.
结论:
- 拟议的随机模型为理解纳米粒子细胞吸收提供了一个新的框架.
- 该模型成功地解释了过度分散,并连接到已知的分布,如Polya和负二项式.
- 这项工作为纳米医学和细胞生物学研究人员提供了宝贵的工具.
