生体細胞膜のイオンチャネルにおけるイオンおよび電位分布のFDTD解析
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概要
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本研究では、生体細胞膜のイオンチャネルにおけるイオン密度と電位分布の基礎特性を解明するため、イオンチャネルを持つ2次元細胞モデルを考え、活動電位伝搬におけるNa^+, K^+, Cl^-などのイオン密度および電位の時間空間分布をFDTD法により解析することを目的とする。イオン密度と電位は、電界と拡散力を考慮したイオンの連続方程式と、Poissonの方程式により記述される。イオンの連続方程式と電位に関するPoissonの方程式をそれぞれ時間と空間について離散化し、FDTD法を用いて解を求める。電位を求めるための反復計算の初期値として、Green関数から求められる解析解を近似として用いる。イオン流の方程式と電位の方程式の解を逐次求めることにより、イオン流と電位の過渡分布特性が求められる。細胞モデルは、インパルス波形の伝搬を計算するマクロ領域と、単一イオンチャネル近傍の特性を解析するためのミクロ領域により構成される。
- 2000-12-01
論文 | ランダム
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