基于Poisson-Nernst-Planck模型细胞膜离子通道的离子流动力学分析

摘要

嵌在生物细胞膜上的离子通道是维持细胞内外环境物质交换的重要通道，离子流通过时产生电信号，进而控制生物众多与生命相关的功能，掌握通过离子通道的离子流的动力学性质至关重要. Poisson-Nernst-Planck(PNP)方程是基于把离子穿过离子通道的过程看作稀疏溶液中带电粒子自由扩散的一个基本的连续模型.本文将回顾PNP方程的建模，并介绍PNP系统的基于几何奇异摄动理论和渐近分析方法的动力系统研究方法、近些年取得的系列研究成果、面临的挑战以及进一步亟待解决的问题.

关键词

Poisson-Nernst-Planck系统 / 几何奇异摄动理论 / 离子流 / 离子通道