Запис Детальніше

Математичне моделювання біосенсорних та імуносенсорних систем

DSpace at Ternopil State Ivan Puluj Technical University

Переглянути архів Інформація
 
 
Поле Співвідношення
 
Title Математичне моделювання біосенсорних та імуносенсорних систем
Mathematical modeling of biosensor and immunosensor systems
 
Creator Марценюк, В. П.
Сверстюк, А. С.
Литвиненко, Ярослав Володимирович
Козодій, Н. В.
Martsenyuk, V. P.
Sverstiuk, A. S.
Lutvunenko, Y. V.
Kozodii, N. V.
 
Contributor Університет в Бельсько Бяла, Польща
Тернопільський державний медичний університет імені І.Я. Горбачевського, Україна
Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Україна
 
Subject біосенсор
імуносенсор
решітчасті диференціальні рівняння
диференціальні рівняння із запізненням
biosensor
immunosensor
lattice differential equations
differential equations with delay
602.1
519.85
53.082.9
616-07
 
Description В роботі розглянуто математичні моделі біосенсорних та імуносенсорних
динамічних систем у вигляді диференціальних рівнянь в частинних похідних.
Запропоновано моделі для оптимізації розробки біосенсорів, модель біосенсора в
циліндричних координатах, на основі використання кінетики Міхаеліса-Ментена та
рівнянь реакції-дифузії. Розроблена модель імуносенсора у вигляді решітчастих
деференціальних рівнянь із запізненням. Побудова моделі грунтується на ряді
біологічних припущень щодо взаємодії колоній антигенів та антитіл, а також дифузії
антигенів. Для опису дискретних в просторі колоній, локалізованих у відповідних
пікселях, використовується апарат решітчатих диференціальних рівнянь.
The mathematical models of biosensory and immunosensory dynamical systems in the form of differential equations in partial derivatives are considered in this paper. Models for optimizing the development of biosensors, a biosensor model in cylindrical coordinates, based on the use of Michaelis-Menten kinetics and reaction-diffusion equations are proposed. A model of the immunosensor in the form of lattice partial differential equations with delay was developed. The construction of the model is based on a number of biological assumptions about the interaction of colonies of antigens and antibodies, as well as the diffusion of
antigens. For the description of discrete spaces in the space of the colonies, localized in the corresponding pixels, the apparatus of lattice differential equations is used.
 
Date 2019-07-15T16:32:16Z
2019-07-15T16:32:16Z
2019-06-20
2019-06-20
 
Type Conference Abstract
 
Identifier Математичне моделювання біосенсорних та імуносенсорних систем / В. П. Марценюк, А. С. Сверстюк, Я. В. Литвиненко, Н. В. Козодій // Матеріали Ⅳ Міжнародної науково-технічної конференції „Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки, приладобудування і компʼютерних технологій“ присвячена 80-ти річчю з дня народження професора Я.І. Проця, 20-21 червня 2019 року. — Т. : ФОП Паляниця В. А., 2019. — С. 37–40. — (Математичні моделі та інформаційні технології).
978-617-7331-85-7
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/28772
Martsenyuk V. P., Sverstiuk A. S., Lutvunenko Y. V., Kozodii N. V. (2019) Matematychne modeliuvannia biosensornykh ta imunosensornykh system [Mathematical modeling of biosensor and immunosensor systems]. Materialy Ⅳ Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii "Teoretychni ta prykladni aspekty radiotekhniky, pryladobuduvannia i kompʼiuternykh tekhnolohii" prysviachena 80-ty richchiu z dnia narodzhennia profesora Ya.I. Protsia (Tern., 20-21 June 2019), pp. 37-40 [in Ukrainian].
 
Language uk
 
Relation Матеріали Ⅳ Міжнародної науково-технічної конференції „Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки, приладобудування і компʼютерних технологій“ присвячена 80-ти річчю з дня народження професора Я.І. Проця, 2019
https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2006.11.022
https://doi.org/10.1016/j.electacta.2017.04.075
https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2016.06.004
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-53749093113&doi=10.1007%2f3-540-35262-7_11&partnerID=40&md5=03be7ef103cbbc1e94cacbb471daa03f
1. L. Mosinska, K. Fabisiak, K. Paprocki, M. Kowalska, P. Popielarski, M. Szybowicz, A. Stasiak, et al., “Diamond as a transducer material for the production of biosensors,” Przemysl Chemiczny, vol. 92, no. 6, pp. 919–923, 2013.
2. Rachela Popovtzer, Amir Natan, Yosi Shacham-Diamand, Mathematical model of whole cell based bio-chip: An electrochemical biosensor for water toxicity detection, Journal of Electroanalytical Chemistry, Volume 602, Issue 1, 2007, Pages 17-23, ISSN 1572-6657, https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2006.11.022.
3. Romas Baronas, Nonlinear effects of diffusion limitations on the response and sensitivity of amperometric biosensors, Electrochimica Acta, Volume 240, 2017, Pages 399-407, ISSN 0013-4686, https://doi.org/10.1016/j.electacta.2017.04.075.
4. Martsenyuk V. P. Study of classification of immunosensors from viewpoint of medical tasks [Text] / V. P. Martsenyuk, A. Klos-Witkowska, A. S.Sverstiuk // Medical informatics and engineering. – 2018. – № 1(41). – P.13-19.
5. Mikhail A. Vorotyntsev, Anatoly E. Antipov, Reduction of bromate anion via autocatalytic redox-mediation by Br2/Br− redox couple. Theory for stationary 1D regime. Effect of different Nernst layer thicknesses for reactants, Journal of Electroanalytical Chemistry, Volume 779, 2016, Pages 146-155, ISSN 1572-6657, https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2016.06.004.
6. Martsenyuk V. Stability, bifurcation and transition to chaos in a model of immunosensor based on lattice differential equations with delay / A. Klos-Witkowska, A. Sverstiuk // Electronic Journal of Qualitative Theory of Differential Equations: No. 2018(27), р. 1-31.
7. A. Hoffman, H. Hupkes, and E. Van Vleck, “Entire solutions for bistable lattice differential equations with obstacles,” 2017.
8. V. Marzeniuk, “Taking into account delay in the problem of immune protection of organism,” Nonlinear Analysis: Real World Applications, vol. 2, no. 4, pp. 483–496, 2001, cited By 2. doi: 10.1016/S1468-1218(01)00005-0.
9. G. Marchuk, R. Petrov, A. Romanyukha, and G. Bocharov, “Mathematical model of antiviral immune response. i. data analysis, generalized picture construction and parameters evaluation for hepatitis b,” Journal of Theoretical Biology, vol. 151, no. 1, pp. 1–40, 1991, cited By 38. doi: 10.1016/S0022-5193(05)80142-0.
10. A. Nakonechny and V. Marzeniuk, “Uncertainties in medical processes control,” LectureNotes in Economics and Mathematical Systems, vol. 581, pp. 185–192, 2006, cited By 2.doi: 10.1007/3- 540- 35262- 7_11. [Online]. Available: https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-53749093113&doi=10.1007%2f3-540-35262-7_11&partnerID=40&md5=03be7ef103cbbc1e94cacbb471daa03f.
11. Martsenyuk V.P. On principles, methods and areas of medical and biological application of optical immunosensors [Text] / V. P. Martsenyuk, A. Klos-Witkowska, A. S. Sverstiuk, T. V. Bihunyak // Medical informatics and engineering. – 2018. – № 2 (42). – P. 28-36.
1. L. Mosinska, K. Fabisiak, K. Paprocki, M. Kowalska, P. Popielarski, M. Szybowicz, A. Stasiak, et al., "Diamond as a transducer material for the production of biosensors," Przemysl Chemiczny, vol. 92, no. 6, pp. 919–923, 2013.
2. Rachela Popovtzer, Amir Natan, Yosi Shacham-Diamand, Mathematical model of whole cell based bio-chip: An electrochemical biosensor for water toxicity detection, Journal of Electroanalytical Chemistry, Volume 602, Issue 1, 2007, Pages 17-23, ISSN 1572-6657, https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2006.11.022.
3. Romas Baronas, Nonlinear effects of diffusion limitations on the response and sensitivity of amperometric biosensors, Electrochimica Acta, Volume 240, 2017, Pages 399-407, ISSN 0013-4686, https://doi.org/10.1016/j.electacta.2017.04.075.
4. Martsenyuk V. P. Study of classification of immunosensors from viewpoint of medical tasks [Text], V. P. Martsenyuk, A. Klos-Witkowska, A. S.Sverstiuk, Medical informatics and engineering, 2018, No 1(41), P.13-19.
5. Mikhail A. Vorotyntsev, Anatoly E. Antipov, Reduction of bromate anion via autocatalytic redox-mediation by Br2/Br− redox couple. Theory for stationary 1D regime. Effect of different Nernst layer thicknesses for reactants, Journal of Electroanalytical Chemistry, Volume 779, 2016, Pages 146-155, ISSN 1572-6657, https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2016.06.004.
6. Martsenyuk V. Stability, bifurcation and transition to chaos in a model of immunosensor based on lattice differential equations with delay, A. Klos-Witkowska, A. Sverstiuk, Electronic Journal of Qualitative Theory of Differential Equations: No. 2018(27), r. 1-31.
7. A. Hoffman, H. Hupkes, and E. Van Vleck, "Entire solutions for bistable lattice differential equations with obstacles," 2017.
8. V. Marzeniuk, "Taking into account delay in the problem of immune protection of organism," Nonlinear Analysis: Real World Applications, vol. 2, no. 4, pp. 483–496, 2001, cited By 2. doi: 10.1016/S1468-1218(01)00005-0.
9. G. Marchuk, R. Petrov, A. Romanyukha, and G. Bocharov, "Mathematical model of antiviral immune response. i. data analysis, generalized picture construction and parameters evaluation for hepatitis b," Journal of Theoretical Biology, vol. 151, no. 1, pp. 1–40, 1991, cited By 38. doi: 10.1016/S0022-5193(05)80142-0.
10. A. Nakonechny and V. Marzeniuk, "Uncertainties in medical processes control," LectureNotes in Economics and Mathematical Systems, vol. 581, pp. 185–192, 2006, cited By 2.doi: 10.1007/3- 540- 35262- 7_11. [Online]. Available: https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-53749093113&doi=10.1007%2f3-540-35262-7_11&partnerID=40&md5=03be7ef103cbbc1e94cacbb471daa03f.
11. Martsenyuk V.P. On principles, methods and areas of medical and biological application of optical immunosensors [Text], V. P. Martsenyuk, A. Klos-Witkowska, A. S. Sverstiuk, T. V. Bihunyak, Medical informatics and engineering, 2018, No 2 (42), P. 28-36.
 
Rights © Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, укладання, оформлення, 2019
 
Format 37-40
4
 
Coverage 20-21 червня 2019 року
20-21 June 2019
Тернопіль
Ternopil
 
Publisher ФОП Паляниця В. А.
FOP Palyanitsa V. A.