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Global analysis of a reaction-diffusion blood-stage malaria model with immune response

International Journal of Biomathematics 2020年第4期13卷 201-231页

作者： A.M.Elaiw A.D.Al Agha Department of Mathematics Faculty of Science King Abdulaziz University P.O.Box 80203Jeddah 21589Saudi Arabia

Malaria is one of the most dangerous diseases that threatens people's lives around the *** this paper,we study a reaction-difusion model for the within-host dynamics of malaria infection with an antibody immune *** model is given by a system of partial differential equations(PDEs)to describe the blood-stage of malaria life *** addresses the interactions between uninfected red blood cells,antibodies,and three types of infected red blood cells,namely ringinfected red blood cells,trophozoite-infected red blood cells and schizont-infected red blood ***,the model contains a parameter to measure the efficacy of isoleucinc starvation and its effect on the growth of malaria *** show the basic properties of the *** compute all equilibria and derive the thresholds from the conditions of existence of malaria equilibrium *** prove the global stability of all equilibrium points based on choosing suitable Lyapunov *** use the characteristic equations to verify the local instability of equilibrium *** finally execute numerical simulations to validate the theoretical results and highlight some important *** results indicate that isoleucine starvation can have a critical impact on the stability of equilibrium *** the efficacy of isoleucine starvation is high,it switchcs the system from the infection state to the malaria-free *** presence of an antibody immune response does not lead to the elimination of malaria infection,but it suppresses the growth of malaria parasites and increases the amount of healthy red blood cells.

关键词： Plasmodium falciparum diffusion global stability isoleucine starvation anti-body irnmunity

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