Estudo da dinâmica populacional de crescimento bacteriano em laboratório através de equações diferenciais intervalares

Autores

DOI:

https://doi.org/10.21167/cqdv26e26003

Palavras-chave:

Modelo de Malthus, Modelo de Verhulst, Escherichia coli, Método de Euler, Método de Runge-Kutta, Equações Diferenciais Intervalares

Resumo

Este trabalho se dedicou a estudar a dinâmica populacional do crescimento de Escherichia coli em laboratório utilizando as Equações Diferenciais Intervalares (EDIs). Mais precisamente, os modelos de Malthus e Verhulst foram considerados para descrever a dinâmica de crescimento populacional, considerando parâmetros coletados em laboratório. Tais parâmetros, assim como relatado no artigo, possuem uma característica de valor intervalar. Com o apoio de métodos analíticos e numéricos de Euler e Runge-Kutta de quarta ordem modificados para o contexto da teoria intervalar, foram produzidas soluções numéricas intervalares para estudar tais modelos. O trabalho ilustrou que as EDIs, em particular o modelo de Verhulst, representam com fidelidade os dados biológicos devido às incertezas intrínsecas do sistema.

Biografia do Autor

Vitor Eduardo Girotto Barelli, ILUM-CNPEM/Estudante

Estudante multidisciplinar (Biologia, Física, Química, Matemática e Ciência da Computação) com formação acadêmica em andamento em Bacharel em Ciência e Tecnologia pela Ilum Escola de Ciências(2022-Atual), e teve sua graduação interrompida em Ciências Biológicas na Universidade do Estado de Mato Grosso(2021-2022). Vitor já atuou como voluntário em projetos de produção de mudas e reflorestamento na Empresa Matogrossense de Pesquisa Assistência e Extensão Rural - EMPAER-MT(2021), foi estagiário voluntário no Laboratório de Macromoléculas Biológicas - LMB do Laboratório Nacional de Biociências - LNBio, do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais -CNPEM(2023), foi bolsista do programa PAPL EVC - FAPESP na Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ no Laboratório de Microbiologia(2024) e é voluntario do Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade - ICMBio na Mata de Santa Genebra - MSG(2024-Atual).

Vinícius Francisco Wasques, Ilum-CNPEM/Pesquisador

Bacharel em Matemática pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho. Mestre em Matemática pela mesma universidade. Doutor em Matemática Aplicada na Universidade Estadual de Campinas. Atua nas áreas de Teoria de Conjuntos Fuzzy e Biomatemática, com ênfase em interatividade fuzzy aplicada em modelos epidemiológicos.

Juliana Helena Costa Smetana, Ilum-CNPEM/Pesquisador

Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual de Campinas (2004), doutorado em Genética e Biologia Molecular pela Universidade Estadual de Campinas (2009) e pós-doutorado na Universidade da Califórina em San Diego (2012). Atualmente é professora pesquisadora na Ilum Escola de Ciência, do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais. Tem experiência nas áreas de Genética e Bioquímica, com ênfase em Biologia Molecular e Estrutural e Sinalização Celular.

Ana Luiza Poletto Loss, Ilum-CNPEM/Estudante

Possui curso-técnico-profissionalizante em Técnico em Edificações pelo Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Rondônia (2015). Atualmente é graduanda em Bacharel em Ciência e Tecnologia na Ilum - Escola de Ciência, CNPEM.

Gabriel Viégas Ribeiro, Ilum-CNPEM/Estudante

Graduando no Bacharelado em Ciência e Tecnologia pela Ilum Escola de Ciência, instituição vinculada ao Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). É Técnico em Eletrônica Industrial pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia, Campus Recife (IFPE - Campus Recife). Fez atividade prática de férias no Laboratório Rosalind Franklin na Ilum Escola de Ciência, no projeto "Estudo de sistemas biológicos a partir de equações diferenciais".

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Publicado

16-07-2025

Como Citar

BARELLI, V. E. G.; WASQUES, V. F.; SMETANA, J. H. C.; LOSS, A. L. P.; RIBEIRO, G. V. Estudo da dinâmica populacional de crescimento bacteriano em laboratório através de equações diferenciais intervalares. C.Q.D. - Revista Eletrônica Paulista de Matemática, Bauru, v. 26, p. e26003, 2025. DOI: 10.21167/cqdv26e26003. Disponível em: https://sistemas.fc.unesp.br/ojs/index.php/revistacqd/article/view/487. Acesso em: 18 jul. 2025.

Edição

Seção

Artigos de Pesquisa