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本研究では、遅延微分方程式を用いて複数のファージ種(n種類)を含むコロッテージ療法のモデルを構築した。各ファージ種は異なる潜伏期間を持ち、同一細菌に複数のファージが感染する共感染を許容している。
モデルに対し、パラメータと初期条件が適切に設定されれば、解は全時間にわたり存在し、非負であることを証明した。さらに、ある不変領域が存在し、その内側では感受性細菌(S)が減少し、指数関数的にゼロに近づくと示された。指数減衰率はファージの減衰、潜伏期間、感染率に依存する。
既存の単一ファージモデルや共感染を考慮しないコロッテージモデルを一般化した本研究は、共感染が存在する場合、高用量のファージ投与でも細菌とファージが共存できることを示した。対照的に、共感染を許容しないモデルでは、共存は投与量が非常に小さい場合に限定される。
数値シミュレーションでは、動的方程式が細菌数を極端に小さく予測するケースが確認された。これは実際の微生物集団では絶滅とみなされる可能性が高く、確率的効果を考慮したモデルが必要であるという限界を示した。