목차/차례
AIDS 감염에 대한 수학적 모델링
Ⅰ. 연구 동기 및 목적
현재 난치병으로 사회적 이슈가 되고 있는 HIV에 의한 에이즈는 잘 알려진 질병임에도 불구하고 에이즈가 정확히 어떤 작용에 의해서 몸에 영향을 끼치는지를 알지 못한다.
그래서 우리는 이번 과제연구 기회를 통해 에이즈 감염과 관련된 정보들을 수학적으로 모델링을 하여 어떠한 요인들이 에이즈 감염에 영향을 미치며 에이즈 감염은 어떻게 몸에 영향을 주는지 알아보고자 한다.
Ⅱ. 이론적 배경 1
가. 에이즈
(1) 에이즈의 정의
면역기능이 저하되어, 세균 등의 병원체들이 외부로부터 침입, 증식함으로써 발병하는 일련의 모든 증상들을 총칭하는 말이다.
(2) 에이즈 바이러스 (HIV)
HIV는 인간의 면역체계를 파괴하는 레트로 바이러스의 일종으로 에이즈의 병원체이다. HIV는 수혈, 정액 등의 체액으로 전염된다.
Ⅱ. 이론적 배경 2
(3) 증상과 발전단계
제 1 단계 (...
본문/내용
AIDS 감염에 대한 수학적 모델링
Ⅰ. 연구 동기 및 목적
현재 난치병으로 사회적 이슈가 되고 있는 HIV에 의한 에이즈는 잘 알려진 질병임에도 불구하고 에이즈가 정확히 어떤 작용에 의해서 몸에 영향을 끼치는지를 알지 못한다.
그래서 우리는 이번 과제연구 기회를 통해 에이즈 감염과 관련된 정보들을 수학적으로 모델링을 하여 어떠한 요인들이 에이즈 감염에 영향을 미치며 에이즈 감염은 어떻게 몸에 영향을 주는지 알아보고자 한다.
Ⅱ. 이론적 배경 1
가. 에이즈
(1) 에이즈의 정의
면역기능이 저하되어, 세균 등의 병원체들이 외부로부터 침입, 증식함으로써 발병하는 일련의 모든 증상들을 총칭하는 말이다.
(2) 에이즈 바이러스 (HIV)
HIV는 인간의 면역체계를 파괴하는 레트로 바이러스의 일종으로 에이즈의 병원체이다. HIV는 수혈, 정액 등의 체액으로 전염된다.
Ⅱ. 이론적 배경 2
(3) 증상과 발전단계
제 1 단계 (급성 HIV 증후군) : 독감과 유사한 급성 증후군을 앓는데, 바이러스 농도가 급속도로 증가한다. 시간이 지나면 체내 면역이 동작하며 바이러스 농도가 감소하고 증상도 사그러든다.
제 2 단계 (무증상기) : …
의 농도 변화 비로 나타낼 수 있다.
IV. 탐구 결과1
1. 함수 설정 및 해석
(1-1)H(t)=hH(t-1)-kQ(t-1)-(h-1)H(t-Y-1) cells/μL (단 t`0 일 때 H(t)=0)
H(t)는 활동 가능한 T세포의 개수로서 H(t-1)은 하루 전 활동 가능한 T세포가 된다. h배로 증가 하지만 HIV에 의해 kQ(t-1)만큼 줄어들고 수명이 다한 T세포가 사라지게 되므로 N일 전에 만들어진 T세포의 개수(h-1)H(t-Y-1)를 빼주었다.
IV. 탐구 결과2
(1-2) P(t)=
(시간에 따른 항체량)
순간순간 생성되는 항체량을 t일까지 모두 더한 값을 전체 항체량으로 잡았다. 그리고 수명이 다한 항체를 빼주었다.
IV. 탐구 결과3
그래프 1)
시간에 따른 항체의 량
IV. 탐구 결과4
(2) f(t)=kQ(t-1)+f(t-1)-kQ(t-Y)개/μL (감염된 T세포 양)
kQ(T-1)은 하루 전 혈액에 있는 HIV에 의해 감염된 T세포의 수이고 f(t-1)은 하루전에 있었던 T세포의 개수이다. 여기서 수명이 다한 T세포의 개수는 죽기 때문에 Y일 전에 생성된 T세포의 개수를 빼준다.
IV. 탐구 결과5
그래프 2)
시간에 따른 CD4+ 세포 량
IV. 탐구 결과6
(3)Q(t)=(0.02Mf(t-1)-aP(t-1)-kQ(t-1))/μL
(단 t`0 일 때 Q(t)=0)
0.02Mf(t-1)은 위에서 말했듯이 2%의 증식된 HIV의 양이고 P(t-1)은 하루 전 항체에 의해 사라진 HIV의 양이다. 그리고 kQ(t)는 T세포를 감염시키느라 없어진 HIV양이다.
IV. 탐구 결과7
그래프 3) 혈중농도
시간에 따른 HIV 양
V. 결론 및 고찰1
그래프 해석
(1) 시간에 따른 항체량
HIV 가 몸 속에 들어오면 HIV 에 대항하기 위해 시간이 지날수록 항체량은 증가한다. 하지만