Multipliciteit van infectie

het werkelijke aantal virussen of bacteriën dat een bepaalde cel zal binnendringen, is een statistisch proces: sommige cellen kunnen meer dan één infectieus agens absorberen, terwijl andere er geen absorberen. De kans dat een cel n zal absorberen {\displaystyle n}

virusdeeltjes of bacteriën wanneer geïnoculeerd met een MOI van m {\displaystyle m}

kan voor een bepaalde populatie worden berekend met behulp van een Poissonverdeling. Deze toepassing van Poissons distributie werd toegepast en beschreven door Ellis en Delbrück. P ( n) = m n ⋅ e − m n ! {\displaystyle P (n)={\frac {m^{n}\cdot e^{-m}}{n!}}}

waar m {\displaystyle m}

is de veelheid van infectie of MOI, n {\displaystyle n}

is het aantal infectieuze agentia die de infectie doel, en P ( n ) {\displaystyle P(n)}

is de kans dat een infectie doel (een cel) geïnfecteerd raken door n {\displaystyle n}

infectieuze agentia.

in feite zal de infectiviteit van het virus of de bacterie in kwestie deze relatie veranderen. Een manier om dit te omzeilen is om een functionele definitie van infectieuze deeltjes te gebruiken in plaats van een strikte telling, zoals een plaquevormende eenheid voor virussen.

bijvoorbeeld, wanneer een MOI van 1 ( 1 infectieus viraal deeltje per cel) wordt gebruikt om een populatie cellen te infecteren, is de kans dat een cel niet geïnfecteerd raakt P ( 0) = 36,79 % {\displaystyle P(0)=36.79\%}

, en de kans dat het geïnfecteerd is door een enkel deeltje is P ( 1 ) = 36.79 % {\displaystyle P(1)=36.79\%}

, door twee deeltjes is P ( 2 ) = 18.39 % {\displaystyle P(2)=18.39\%}

, door drie deeltjes is P ( 3 ) = 6.13 % {\displaystyle P(3)=6.13\%}

, en zo verder.

het gemiddelde percentage cellen dat geïnfecteerd zal raken als gevolg van inoculatie met een bepaald MOI kan worden verkregen door te realiseren dat het gewoon P ( n > 0 ) = 1 − P(0 ) {\displaystyle P (n>0) = 1-P(0)}

. Vandaar, de gemiddelde fractie van cellen die zal worden geïnfecteerd na een inoculatie met een MOI van m {\displaystyle m}

wordt gegeven door: P (N > 0) = 1 − P ( n = 0) = 1 − m 0 ⋅ e − m 0 ! = 1-e-m {\displaystyle P (n>0)=1-P(n=0) = 1-{\frac {m^{0}\cdot e^{-m}}{0!}}=1-e^{- m}}

wat ongeveer gelijk is aan m {\displaystyle m}

voor kleine waarden van m ≪ 1 {\displaystyle m \ ll 1}

.

Voorbeeldbewerking

Percentage cellen geïnfecteerd op basis van MOI.

naarmate de MOI toeneemt, neemt ook het percentage cellen dat geïnfecteerd is met minstens één viraal deeltje toe.