Множественность заражения - Multiplicity of infection

В микробиология, то множественность заражения или MOI это соотношение агентов (например, фаг или в более общем смысле вирус, бактерии ) к объектам инфекции (например, ячейка ). Например, когда речь идет о группе клеток, инокулированных вирусными частицами, множественность инфекции или MOI представляет собой отношение количества вирусных частиц к количеству клеток-мишеней, присутствующих в определенном пространстве.

Интерпретация

Фактическое количество вирусов или бактерий, которые попадут в любую данную клетку, является статистический процесс: одни клетки могут поглотить более одного инфекционного агента, а другие - не поглотить. В вероятность что клетка поглотит ${displaystyle n}$ вирусные частицы или бактерии при инокулировании MOI ${displaystyle m}$ можно рассчитать для данной популяции с помощью распределение Пуассона. Это приложение распределения Пуассона было применено и описано Эллисом и Дельбрюком.^[1]

${displaystyle P(n)={frac {m^{n}cdot e^{-m}}{n!}}}$

где ${displaystyle m}$ множественность инфекции или MOI, ${displaystyle n}$ количество инфекционных агентов, попавших в цель инфекции, и ${displaystyle P(n)}$ вероятность заражения мишени (клетки) ${displaystyle n}$ инфекционные агенты.

Фактически, инфекционность рассматриваемого вируса или бактерий изменит это соотношение. Один из способов обойти это - использовать функциональное определение инфекционных частиц, а не строгий подсчет, например блок формирования зубного налета на вирусы.

Например, когда MOI, равный 1 (1 инфекционная вирусная частица на клетку), используется для заражения популяции клеток, вероятность того, что клетка не заразится, равна ${displaystyle P(0)=36.79\%}$, а вероятность заражения одной частицей равна ${displaystyle P(1)=36.79\%}$, двумя частицами ${displaystyle P(2)=18.39\%}$, тремя частицами ${displaystyle P(3)=6.13\%}$, и так далее.

Средний процент клеток, которые будут инфицированы в результате инокуляции с данным MOI, можно получить, понимая, что это просто ${displaystyle P(n>0)=1-P(0)}$. Следовательно, средняя доля клеток, которые будут инфицированы после инокуляции с MOI, равным ${displaystyle m}$ дан кем-то:

${displaystyle P(n>0)=1-P(n=0)=1-{frac {m^{0}cdot e^{-m}}{0!}}=1-e^{-m}}$

что примерно равно ${displaystyle m}$ для малых значений ${displaystyle mll 1}$.

Примеры

Процент инфицированных клеток на основе MOI.

По мере увеличения MOI увеличивается также процент клеток, инфицированных по крайней мере одной вирусной частицей.^[2]

MOI	% Зараженный
1.0	63.2%
2.0	86.5%
3.0	95.0%
4.0	98.2%
5.0	99.3%
6.0	99.8%
7.0	99.9%
8.0	~100.0%

Смотрите также

• LD₅₀
• Инфекционное заболевание

использованная литература

1. Эллис, Эмори; Дельбрюк, Макс (20 января 1939 г.). «Рост бактериофага». Журнал общей физиологии. 22 (3): 365–384. Дои:10.1085 / jgp.22.3.365. ЧВК  2141994. PMID  19873108.
2. Поля Б.Н., Книп Д.М., Хоули П.М. (2007). Области вирусологии: Часть 1. Филадельфия: Wolters Kluwer Health / Lippincott Williams & Wilkins. ISBN  9780781760607. OCLC  71812790.