Skip to main content
SUPERVISOR
Keivan Aghababaei samani,Farhad Fazileh
کیوان آقابابائی سامانی (استاد مشاور) فرهاد فضیله (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fariba Shayegani
فریبا شایگانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Study of the Interaction Between Influenza A Virus and Immune system
: Human influenza is an infection of the upper respiratory tract and the major central airways. Spanish influenza which occurs in 1918-1919 is the most famous pandemic that kill 20-40 milion people in the world. Influenza transmits through aerosol small drops in talking or coughing. prevention from transmission of influenza through the air is impossible so immunization is the best way for control of virus. Entry of virus into the body, stimulate immune response. Immune system is composed of various cells that each type of cell has a special dynamics. We use mathematical models and simulation methods to clarify the mechanism of interaction between virus and host cell and to obtain dynamics of viral disease. These models describe how viruses spread from cell to cell. One of these models is ordinary diffrential equation. In this model concentration of viruses and cells are evaluated as a function of time using a system of diffrential equations. Quasispecies is another model which we use it for obtaining dynamics of an infection. A large number of important viruses including HIV, hepatitis C and influenza have RNA genomes. These viruses replicate with extremely high mutation rates and exhibit significant genetic diversity. A quasispecies is a cloud of diverse variants that are genetically linked through mutation. One of the simulation methods is cellular automaton. A cellular automaton is a discrete model studied in computability theory, mathematics and theoretical biology. CA are said to be discrete because they operate in finite space and time and with properties that can have only a finite number of states. In this thesis we review different models which have been applied to stimulate influenza A infection. In the end, we propose an algorithm which is based on a combinations of quasispecies and cellular automata approches to numerically simulate the influenza A infection. Keywords: Influenza A virus (IAV), Immune system, Cellular automata, Quasispecies, Orinary differential equation(ODE).
: آنفلوانزا یکی از شایع‌ترین و مهم‌ترین عفونت‌های ویروسی است که دستگاه تنفسی بدن را مورد حمله قرار می‌دهد. شیوع سالیانه‌ی بیماری آنفلوانزا منجر به مرگ صدها هزار نفر از مردم جهان می‌شود که این تعداد با شیوع پاندمی (عالم‌گیری) به شدت افزایش می‌یابد. مشهورترین پاندمی آنفلوانزا در اسپانیا رخ داد که مردم جهان را با کشتن 20 تا 40 میلیون نفر در سال‌های 1918 تا 1919 قلع و قمع کرد. آنفلوانزای تیپ از نظر آنتی‌ژنتیک بسیار تغییرپذیر بوده و مسئول اغلب موارد ابتلا به آنفلوانزای اپیدمیک است. عفونت آنفلوانزا از طریق قطرات کوچک آئروسل که حین صحبت، تنفس و سرفه خارج می‌شوند، انتقال پیدا می‌کند. محدود کردن انتقال ویروس آنفلوانزا از راه هوا تقریباً غیرممکن است. با این حال بهترین راه کنترل ویروس مصون‌سازی است. در هر حال خصوصیات ویژه‌ای از ویروس آنفلوانزا موجب شده است که پیشگیری و کنترل بیماری مشکل باشد. ورود ویروس به بدن پاسخ ایمنی را به همراه دارد. سیستم ایمنی بدن از اجزا و سلول‌های مختلفی تشکیل شده و هرکدام دینامیک مخصوص خود را دارند. به منظور درک بیشتر برهم‌کنش ویروس با سلول میزبان و به دست آوردن دینامیک بیماری از مدل‌های ریاضی و روش‌های شبیه‌سازی استفاده می‌شود. در این پایان‌نامه به معرفی انواع مدل‌های ارائه شده برای پی بردن به چگونگی انتشار ویروس‌ها از یک سلول به سلول دیگر می‌پردازیم.هدف مدل‌ها، یافتن برهم‌کنش‌های حاکم و غالب در فرآیند بیماری ویروسی است. یکی از مدل‌های دینامیک بر هم‌کنش ویروس با بدن، مدل معادله دیفرانسیل معمولی (ODE) است در این مدل تغییر چگالی اجزای سیستم (ویروس و انواع سلول ها) بر حسب زمان مورد بررسی قرار می‌گیرد. یکی دیگر از مدل‌های به‌کارفته مدل شبه‌گونه است این مدل مانند ODE از معادلات دیفرانسیل تشکیل شده ولی قابلیت در نظر گرفتن تنوع ژنتیکی ویروس و سلول‌های ایمنی را دارد . یکی از روش‌های شبیه‌سازی مدل ماشین سلولی است. از خصوصیت این مدل، گسسته بودن فضا و زمان و محدود بودن تعداد حالات هر سلول است. در این مدل امکان در نظر گرفتن توزیع ناهمگن ویروس‌ها و سلول‌ها وجود دارد.در این پایان نامه، به بررسی مدل‌های بالا در مورد بیماری آنفلوانزاA پرداخته می‌شود و در نهایت الگوریتمی را برای این بیماری پیشنهاد می‌کنیم که در آن از ترکیب مدل شبه‌گونه و ماشین سلولی استفاده شده است. کلمات کلیدی: ویروس آنفلوانزا A , مدل ماشین سلولی, مدل شبه گونه, مدل معدله دیفرانسیل معمولی, سیستم ایمنی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی