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準線形走化性方程式系に対する数学的研究基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ2806
補助金の研究課題番号 22J11422 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分12020:数理解析学関連
研究機関東京理科大学

研究代表者

千代 祐太朗  東京理科大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード走化性方程式系 / 感受性関数 / 非局所項 / 退化型拡散項 / 解の時間大域存在 / 解の有界性 / 解の漸近挙動 / 誘引・反発型走化性方程式 / 解の有限時刻爆発 / 非線形拡散 / 非線形発展方程式
研究開始時の研究の概要

方程式で対象とする腫瘍血管新生走化性方程式系は,腫瘍の形成過程を記述する方程式系であり,近年研究が始まったばかりの発展途上の問題である。この方程式系の研究は,方程式の一部を簡略化するなど限定的な場合には行なわれているが,一般化された形での研究はなく,課題が山積している。この方程式系の研究に向けて,類似した数理構造をもつ誘引・反発型走化性方程式系の解析を行ない,得られた知見を活かして腫瘍血管新生走化性方程式系の研究を推進する。本研究は,腫瘍血管の形成のメカニズムを解明することで,生物学,医学への応用も見込める点で意義深いものである。

研究実績の概要

本研究課題「準線形走化性方程式系に対する数学的研究基盤の構築」に向けて,2023年度は以下の研究を実施した。
(1)特別な形の感受性関数を含む走化性方程式系の解の時間大域存在及び有界性を導出した。その後,より一般の感受性関数を含む場合にも解の時間大域存在及び有界性を証明した。いずれも,感受性関数に対するある種の小ささに関する条件を決定することにより証明した。これらの研究は,今後一般の感受性関数を含む走化性方程式系の考察の幅を広げることに役立つと考えられる。
(2)非局所項をもつ走化性方程式系の解の時間大域存在及び有界性を,非局所項に含まれるパラメータの非局所項をもつ条件を決定することにより導出した。非局所項をもつ走化性方程式系の研究はこれまで30件前後しかなく,まだ開拓の余地が残されている。この研究では,この方程式系の研究を深化させるための足掛かりを築くことができたと考えている。
(3)退化型拡散項をもつ誘引・反発型走化性方程式系の解の時間大域存在と有界性及び漸近挙動を示した。この研究は,研究代表者による非退化型拡散項をもつ誘引・反発型走化性方程式系の解挙動に関する研究を基礎としている。
上記の(1),(2)は,研究成果を論文としてまとめ専門誌に投稿し,受理されている。(3)については,現在論文をまとめている段階である。これらの研究で築いた手法をもとに,より汎用性の高い手法を確立することが今後の課題である。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] カリアリ大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] ハノーファー大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] カリアリ大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] ハノーファー大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Boundedness criteria for a class of indirect (and direct) chemotaxis-consumption models with signal-dependent sensitivity in high dimensions2024

    • 著者名/発表者名
      Chiyo Yutaro、Sugawara Kazuma、Yokota Tomomi
    • 雑誌名

      Applied Mathematics Letters

      巻: 149 ページ: 108908-108908

    • DOI

      10.1016/j.aml.2023.108908

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boundedness Through Nonlocal Dampening Effects in a Fully Parabolic Chemotaxis Model with Sub and Superquadratic Growth2024

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Chiyo , Fatma Gamze Duzgun , Silvia Frassu , Giuseppe Viglialoro
    • 雑誌名

      Applied Mathematics and Optimization

      巻: 89 号: 1

    • DOI

      10.1007/s00245-023-10077-3

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A NONLINEAR ATTRACTION-REPULSION KELLER-SEGEL MODEL WITH DOUBLE SUBLINEAR ABSORPTIONS: CRITERIA TOWARD BOUNDEDNESS2023

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Chiyo , Silvia Frassu , Giuseppe Viglialoro
    • 雑誌名

      Communications on Pure and Applied Analysis

      巻: 22 号: 6 ページ: 1783-1809

    • DOI

      10.3934/cpaa.2023047

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global asymptotic stability of endemic equilibria for a diffusive SIR epidemic model with saturated incidence and logistic growth2023

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Chiyo, Yuya Tanaka, Ayako Uchida, Tomomi Yokota
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems. Series B

      巻: 28 号: 3 ページ: 2184-2210

    • DOI

      10.3934/dcdsb.2022163

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Large time behavior in a quasilinear parabolic-parabolic-elliptic attraction-repulsion chemotaxis system2023

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Chiyo
    • 雑誌名

      Universitatis Masarykianae Brunensis. Facultas Scientiarum Naturalium. Archivum Mathematicum

      巻: 59

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Boundedness in a fully parabolic attraction-repulsion chemotaxis system with nonlinear diffusion and signal-dependent sensitivity2022

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Chiyo, Tomomi Yokota
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis. Real World Applications

      巻: 66 ページ: 1-23

    • DOI

      10.1016/j.nonrwa.2022.103533

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stabilization for small mass in a quasilinear parabolic-elliptic-elliptic attraction-repulsion chemotaxis system with density-dependent sensitivity: repulsion-dominant case2022

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Chiyo
    • 雑誌名

      Advances in Mathematical Sciences and Applications

      巻: 31

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stabilization for small mass in a quasilinear parabolic-elliptic-elliptic attraction-repulsion chemotaxis system with density-dependent sensitivity: balanced case2022

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Chiyo, Tomomi Yokota
    • 雑誌名

      Le Matematiche

      巻: 77

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Global existence and boundedness in a fully parabolic chemotaxis system with nonlocal source2024

    • 著者名/発表者名
      千代 祐太朗, D. Fatma Gamze, S. Frassu, G. Viglialoro
    • 学会等名
      日本数学会2024年度年会 実函数論分科会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Global existence of classical solutions to an indirect chemotaxis-consumption model with signal-dependent sensitivity2023

    • 著者名/発表者名
      千代 祐太朗, 菅原 一磨, 横田 智巳
    • 学会等名
      日本数学会2023年度秋季総合分科会 実函数論分科会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Uniform-in-time L ∞ -boundedness in a chemotaxis system for tumor angiogenesis2023

    • 著者名/発表者名
      千代 祐太朗
    • 学会等名
      第44回発展方程式若手セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Existence of bounded classical solutions to a chemotaxis system modeling tumor angiogenesis2023

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Chiyo
    • 学会等名
      The 13th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Global existence and boundedness in a fully parabolic chemotaxis system for tumor angiogenesis2023

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Chiyo
    • 学会等名
      The 13th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A sufficient condition for boundedness in a chemotaxis system with signal-dependent sensitivities modeling tumor angiogenesis2023

    • 著者名/発表者名
      千代 祐太朗
    • 学会等名
      第185回神楽坂解析セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Boundedness in a chemotaxis system with sensitivity functions for tumor angiogenesis2023

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Chiyo
    • 学会等名
      The 6th International Workshop on Mathematical Analysis of Chemotaxis
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Boundedness of solutions to a chemotaxis system for tumor angiogenesis2023

    • 著者名/発表者名
      千代祐太朗, 水上雅昭
    • 学会等名
      日本数学会2023年度年会函数方程式論分科会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Boundedness and stabilization in a quasilinear attraction-repulsion chemotaxis system2023

    • 著者名/発表者名
      千代祐太朗
    • 学会等名
      日本数学会2023年度年会実函数論分科会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Behavior of solutions to a quasilinear attraction-repulsion chemotaxis system2022

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Chiyo
    • 学会等名
      Equadiff 15
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/yutaro_chiyo

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

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