【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物技术，具体为一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法。
技术介绍
1、基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型是一种新型的生物技术，利用患者和供体的微生物数据，模拟构建患者移植供体后的微生物群落，筛选出最优的供体，初步做到对患者的肠道疾病(如便秘，炎症性肠病)，神经性疾病(如孤独症，抑郁)以及代谢类疾病(如肥胖，糖尿病)等疾病进行改善。然而现有技术中，在对微生物群落模型进行模拟构建时，对微生物群落的环境等方面的模拟存在一定的限制，导致其模拟的真实性较低；为此，本专利技术提出了一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，以解决上述提到的问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，解决了上述
技术介绍
中提到的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，具体包括以下步骤：
5、s1、数据收集：在受体上收集多个时间点上的微生物群落数据；
6、s2、数据筛除：以受体微生物群落数据为样本，初步构建微微生物群落模型。
7、优选的，收集的微生物群落数据为肠道菌群数据。
8、优选的，使用微生物生长曲线拟合gompertz模型，选用平板计数法对微生物进行检测，建立微生物群落生长曲线模型。
9、优选的，试验采用的gomper
10、l(t)＝a+c*e^-e^[-b*(t-m)]；式中:l()：活菌数对数值log cfu/ml、a：微生物初始值log cfu/ml、b：微生物最大生长率log cfu/ml、m：微生物生长率最大时所对应时间点(h)、c：微生物最大生长量log cfu/ml、t：时间(h)。
11、优选的，其中，通过建立二维概率元胞自动机与三维概率元胞自动机对微生物在一定时间内的生长过程进行模拟。
12、优选的，关于二维元胞自动机模型的构建，如下式所示:
13、ca＝{cell，state，space，neighborhood，t，rules}；式中:cell为代表元胞，是元胞自动机的基本元素；state代表元胞状态集合；space为元胞空间，代表有限空间；nighborhood为邻域，代表元胞规则作用的域；t为离散时间；rules为元胞规则，是元胞自动机的核心，规定了元胞状态的演化。
14、优选的，使用gompertz模型推导得出差分方程，如下式所示：
15、x(t+t0)-x(t)＝10l(t+t0)-10l(t)；其中，x(t)即每毫升所含微生物数量，l(t)为微生物活菌对数值，差分方程为元胞自动机的概率演化提供指导；设计规则如下，当元胞状态；s；为0时跳过当前元胞，当前元胞状态s为1时，进行分裂判断，元胞是否分裂判断规则如式：n(i,j)<nnum&pt0<pt1，式中i、j代表当前元胞坐标值，n(i，j)是t时刻元胞邻域中微生物的数量，pt0为当前元胞在t时刻分裂的概率，为0到1随机数，p为当前元胞在t时刻的概率阙值，概率值定义如式：
16、pt1＝dx/((xt)*(1-pc))，式中dx为t至t+1时刻微生物的理论最大增长量，x(t)为t时刻理论生物量，假设当前元胞邻域中元胞状态非0数量为nnum，则pc为模型中每个元胞大于nnum时元胞中的微生物数量与模型中当前时刻微生物数量之间的比值。
17、优选的，构建三维元胞自动机，元胞形状为正六面边形，规定两种元胞状态statexyz(t)＝0为空、statexyz(t)＝1为微生物占据，其中，元胞总数为1000*1000*1000，元胞邻域为三维摩尔邻域。
18、(三)有益效果
19、本专利技术提供了一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：该患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，通过分析微生物群落一次运行结果表明构建的元胞自动机具有自相似性特性,与实际显微图比较相似，同时三维元胞自动机表现出了聚集演化的特性并可确定微生物在空间中位置；且二维元胞自动机与三维元胞自动机拟合精度较高，提高了微生物群落模拟的真实性。
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1.一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，其特征在于：收集的微生物群落数据为肠道菌群数据。
3.根据权利要求1所述的一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，其特征在于：使用微生物生长曲线拟合Gompertz模型，选用平板计数法对微生物进行检测，建立微生物群落生长曲线模型。
4.根据权利要求3所述的一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，其特征在于：试验采用的Gompertz模型的数学描述如下式所示：
5.根据权利要求1所述的一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，其特征在于：其中，通过建立二维概率元胞自动机与三维概率元胞自动机对微生物在一定时间内的生长过程进行模拟。
6.根据权利要求5所述的一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，其特征在于：关于二维元胞自动机模型的构建，如下式所示:
7.根据权利要求5所述的一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，其特征在于：使用Gompertz模型推
8.根据权利要求5所述的一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，其特征在于：构建三维元胞自动机，元胞形状为正六面边形，规定两种元胞状态Statexyz(t)＝0为空、Statexyz(t)＝1为微生物占据，其中，元胞总数为1000*1000*1000，元胞邻域为三维摩尔邻域。
...【技术特征摘要】
1.一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，其特征在于：收集的微生物群落数据为肠道菌群数据。
3.根据权利要求1所述的一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，其特征在于：使用微生物生长曲线拟合gompertz模型，选用平板计数法对微生物进行检测，建立微生物群落生长曲线模型。
4.根据权利要求3所述的一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，其特征在于：试验采用的gompertz模型的数学描述如下式所示：
5.根据权利要求1所述的一种患者移植供体后的微生物群落模拟构建方法，其特征在于：其中，通过建...
【专利技术属性】
技术研发人员：林国潭，张洵，
申请(专利权)人：东源益康北京医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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