logo móvil
Contáctanos

Algunos métodos de diferencia finita para modelar el crecimiento y la descomposición de biofilms: clásicos y no convencionales

Autores: Tijani, Yusuf Olatunji; Appadu, Appanah Rao; Aderogba, Adebayo Abiodun

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2021

Algunos métodos de diferencia finita para modelar el crecimiento y la descomposición de biofilms: clásicos y no convencionales


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Sistemas

Palabras clave

Estudio
Formación de biofilm
Modelo matemático
Esquemas de diferencias finitas no estándar
Ecuación de densidad de biomasa
Sistema sustrato-biomasa

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El estudio de la formación de biopelículas es sin duda importante debido a que los microorganismos forman un modo protegido del mecanismo de defensa del huésped, lo que puede resultar en una alteración en la transcripción génica del huésped y la tasa de crecimiento. Un modelo matemático de la ecuación de advección-difusión-reacción no lineal ha sido estudiado para la formación de biopelículas. En este documento, presentamos dos novedosos esquemas de diferencias finitas no estándar para obtener una solución aproximada al modelo matemático de formación de biopelículas. Se propone un esquema explícito de diferencias finitas no estándar para la ecuación de densidad de biomasa y un esquema conservador de propiedades para un sistema acoplado de ecuaciones de sustrato-biomasa. El término no lineal en el modelo matemático ha sido manejado eficientemente. Los esquemas propuestos mantienen consistencia dinámica (positividad, acotamiento, fusión de colonias, aniquilación de biopelículas), lo cual se revela a través de observaciones experimentales. Para verificar la precisión y efectividad de nuestros esquemas propuestos, comparamos nuestros resultados con los obtenidos de esquemas de diferencias finitas estándar y resultados conocidos anteriormente en la literatura. Los esquemas propuestos (NSFD1 y NSFD2) muestran un buen rendimiento. El esquema NSFD2 revela que los procesos de formación de biopelículas y crecimiento de sustrato nutritivo están intrincadamente vinculados.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro