<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Microbiol.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Microbiology</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Microbiol.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">1664-302X</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fmicb.2018.00054</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Microbiology</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>A Quasi-Steady-State Approximation to the Basic Target-Cell-Limited Viral Dynamics Model with a Non-Cytopathic Effect</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Cangelosi</surname> <given-names>Richard A.</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<xref ref-type="author-notes" rid="fn001"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/463468/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Schwartz</surname> <given-names>Elissa J.</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2"><sup>2</sup></xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff3"><sup>3</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/501055/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Wollkind</surname> <given-names>David J.</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2"><sup>2</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/497213/overview"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1"><sup>1</sup><institution>Department of Mathematics, Gonzaga University</institution>, <addr-line>Spokane, WA</addr-line>, <country>United States</country></aff>
<aff id="aff2"><sup>2</sup><institution>Department of Mathematics and Statistics, Washington State University</institution>, <addr-line>Pullman, WA</addr-line>, <country>United States</country></aff>
<aff id="aff3"><sup>3</sup><institution>School of Biological Sciences, Washington State University</institution>, <addr-line>Pullman, WA</addr-line>, <country>United States</country></aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by"><p>Edited by: Esteban A. Hernandez-Vargas, Frankfurt Institute for Advanced Studies, Germany</p></fn>
<fn fn-type="edited-by"><p>Reviewed by: Sahamoddin Khailaie, Helmholtz Centre for Infection Research, Germany; Jincheng Wu, MedImmune, United States; Alan S. Perelson, Los Alamos National Laboratory (DOE), United States</p></fn>
<fn fn-type="corresp" id="fn001"><p>&#x0002A;Correspondence: Richard A. Cangelosi <email>cangelosi&#x00040;gonzaga.edu</email></p></fn>
<fn fn-type="other" id="fn002"><p>This article was submitted to Infectious Diseases, a section of the journal Frontiers in Microbiology</p></fn></author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>31</day>
<month>01</month>
<year>2018</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2018</year>
</pub-date>
<volume>9</volume>
<elocation-id>54</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>01</day>
<month>11</month>
<year>2017</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>10</day>
<month>01</month>
<year>2018</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#x000A9; 2018 Cangelosi, Schwartz and Wollkind.</copyright-statement>
<copyright-year>2018</copyright-year>
<copyright-holder>Cangelosi, Schwartz and Wollkind</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p></license>
</permissions>
<abstract><p>Analysis of previously published target-cell limited viral dynamic models for pathogens such as HIV, hepatitis, and influenza generally rely on standard techniques from dynamical systems theory or numerical simulation. We use a quasi-steady-state approximation to derive an analytic solution for the model with a non-cytopathic effect, that is, when the death rates of uninfected and infected cells are equal. The analytic solution provides time evolution values of all three compartments of uninfected cells, infected cells, and virus. Results are compared with numerical simulation using clinical data for equine infectious anemia virus, a retrovirus closely related to HIV, and the utility of the analytic solution is discussed.</p></abstract>
<kwd-group>
<kwd>quasi-steady-state approximation</kwd>
<kwd>viral dynamics</kwd>
<kwd>equine infectious anemia virus</kwd>
<kwd>HIV</kwd>
<kwd>dynamical systems</kwd>
<kwd>matched asymptotic expansion</kwd>
</kwd-group>
<counts>
<fig-count count="3"/>
<table-count count="0"/>
<equation-count count="40"/>
<ref-count count="16"/>
<page-count count="6"/>
<word-count count="3312"/>
</counts>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec sec-type="intro" id="s1">
<title>1. Introduction</title>
<p>Mathematical models have proven valuable in understanding the dynamics of viral infections <italic>in vivo</italic> within host cells and were originally devised to examine HIV infection (reviewed by Perelson and Ribeiro, <xref ref-type="bibr" rid="B8">2013</xref>). For interactions of that sort, a basic three-component dynamical systems model consisting of an uninfected target-cell population, an infected cell population, and the free virus population was proposed (see Figure <xref ref-type="fig" rid="F1">1</xref>). This model implied that the propagation of the virus was limited by the availability of susceptible target-cells and hence is now characterized as target-cell-limited (Phillips, <xref ref-type="bibr" rid="B9">1996</xref>). Assuming a rapid enough time-scale for the free virus dynamics so that a quasi-steady-state approximation could be employed, Tuckwell and Wan (<xref ref-type="bibr" rid="B15">2004</xref>) formally reduced this basic target-cell-limited viral model system to a two-component one consisting of the uninfected and infected target-cells. They then showed that there were no periodic solutions for the two-component model and that the trajectories of both systems remained quite close. DeLeenheer and Smith (<xref ref-type="bibr" rid="B4">2003</xref>) and Pr&#x000FC;ss et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B11">2008</xref>) studied the global stability of the biologically relevant equilibrium points for this basic target-cell-limited viral model system and found that its behavior depended upon the size of a particular non-dimensional parameter <italic>R</italic><sub>0</sub>, the basic reproductive number, to be defined in the next section. If <italic>R</italic><sub>0</sub> &#x0003C; 1, they demonstrated that the virus-free equilibrium point was globally asymptotically stable, while if <italic>R</italic><sub>0</sub> &#x0003E; 1, this property shifted to the disease-persistence equilibrium point.</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>Figure 1</label>
<caption><p>Schematic diagram of the basic target-cell-limited viral dynamics model illustrating cell-virus interactions. Uninfected target-cells (T) can be infected by the virus (V) to create productively infected cells (I) (see e.g., Perelson and Ribeiro, <xref ref-type="bibr" rid="B8">2013</xref>). In the case of a non-cytopathic virus &#x003C1; &#x02248; &#x003B4;. The associated mathematical model (Equation 1) is described and analyzed in section 2.</p></caption>
<graphic xlink:href="fmicb-09-00054-g0001.tif"/>
</fig>
<p>The results cited above use either standard techniques of dynamical systems theory or numerical simulations. Defining &#x003B1; as the ratio of the death rates of the infected to the uninfected cells, Burg et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B2">2009</xref>) classified such viral interactions to be either cytopathic or non-cytopathic depending upon whether &#x003B1; &#x0003E; 1 or &#x003B1; &#x0003D; 1, respectively. During cytopathic viral interactions the infected cells are killed by the virus during the course of infection. Some viruses are intrinsically non-cytopathic because they replicate in a relatively benign manner while others actively maintain such a state by shutting down all destructive processes, activating non-destructive mechanisms, or inducing alternate non-damaging replication programs (Plesa et al., <xref ref-type="bibr" rid="B10">2006</xref>).</p>
<p>In what follows, we shall consider non-cytopathic retroviral interactions; that is, interactions that satisfy &#x003B1; &#x0003D; 1, which is believed to be the case for the equine infectious anemia virus (EIAV) (Schwartz et al., <xref ref-type="bibr" rid="B12">2018</xref>). EIAV shows many characteristics similar to other retroviruses, including a very rapid replication rate and high levels of antigenic variation. It, however, is unusual among retroviruses in that most infected animals, after a few episodes of fever and high viral load, progress to a stage with low viral load and an absence of clinical disease symptoms. The horses effectively control viral replication through adaptive immune mechanisms. Given that this differs from the retroviruses human immunodeficiency virus (HIV) and simian immunodeficiency virus (SIV), in which the infected develop immunodeficiency and disease, EIAV is especially interesting to study in clinical research as well as by using mathematical models. When adopting the mathematical model depicted in Figure <xref ref-type="fig" rid="F1">1</xref>, the viral clearance rate &#x003B3; captures these adaptive immune system response mechanisms. In section 2, we shall employ a systematic two-time method (Matkowsky, <xref ref-type="bibr" rid="B7">1970</xref>) to deduce a quasi-steady-state asymptotic closed-form analytic solution of that basic target-cell-limited viral dynamics model.</p>
<p>Although such non-linear problems can be solved numerically the computation must be performed sequentially for each different set of parameter values. The advantage of this asymptotic approach is that it yields an analytic representation, involving the parameters as well as time, required for least-squares parameter-identification curve-fitting procedures to experimental data. We conclude by applying this approach to an experimental data set on EIAV infection.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>2. The basic target-cell-limited model</title>
<p>The basic model for viral dynamics (see Anderson and May, <xref ref-type="bibr" rid="B1">1992</xref>; Tuckwell and Wan, <xref ref-type="bibr" rid="B15">2004</xref>; Burg et al., <xref ref-type="bibr" rid="B2">2009</xref>; Stancevic et al., <xref ref-type="bibr" rid="B13">2013</xref>) that describes the interactions of a virus with target-cells is given by</p>
<disp-formula id="E1"><label>(1a)</label><mml:math id="M1"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E2"><label>(1b)</label><mml:math id="M2"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E3"><label>(1c)</label><mml:math id="M3"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>T</italic> represents the uninfected target-cell population, <italic>I</italic> is the population of infected cells, and <italic>V</italic> is quantity of free virus while <italic>t</italic>, as usual, represents time. It is assumed that the target-cells are produced at a constant rate &#x003BB; and die at a rate &#x003C1;<italic>T</italic>. Free virus infects target-cells at a rate &#x003B2;<italic>TV</italic> and infected cells die at a rate &#x003B4;<italic>I</italic>. New virus particles are produced at a rate <italic>bI</italic> and are cleared at a rate &#x003B3;<italic>V</italic>. For the model under consideration, we assume that the viral interaction is non-cytopathic and therefore take &#x003C1; &#x0003D; &#x003B4; in the analysis which follows.</p>
<p>We begin by introducing the dimensionless quantities</p>
<disp-formula id="E4"><mml:math id="M4"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;and&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which upon substitution in Equations (1) yields the dimensionless system</p>
<disp-formula id="E5"><label>(2a)</label><mml:math id="M5"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E6"><label>(2b)</label><mml:math id="M6"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E7"><label>(2c)</label><mml:math id="M7"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<sec>
<title>2.1. The method of matched asymptotic expansions</title>
<p>The parameter, &#x003B5; in Equations (2) is negligible when compared to terms of <italic>O</italic>(1) if the intrinsic death rate of the target-cell population is small when compared to the clearance rate of the virus. We proceed under this assumption and seek a solution of the form</p>
<disp-formula id="E8"><label>(3)</label><mml:math id="M8"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Upon substituting Equation (3) into the dimensionless system (Equations 2) and retaining terms of order <italic>O</italic>(1), we obtain the differential-algebraic system</p>
<disp-formula id="E9"><label>(4a)</label><mml:math id="M9"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E10"><label>(4b)</label><mml:math id="M10"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E11"><label>(4c)</label><mml:math id="M11"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>We now construct the inner (or boundary layer) solution, the outer (or quasi-steady-state) solution, and the uniformly valid additive composite.</p>
<sec>
<title>2.1.1. The inner or boundary layer solution</title>
<p>The presence of &#x003B5; in Equations (2) suggests that the system contains interactions that occur on two widely different time scales&#x02014;one fast and one slow. In light of this, we introduce the &#x0201C;transient time&#x0201D; variables</p>
<disp-formula id="E12"><label>(5)</label><mml:math id="M12"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E44"><mml:math id="M53"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Upon substituting these into Equations (2) and noting that <italic>d</italic>/<italic>d&#x003B7;</italic> &#x0003D; &#x003B5; <italic>d</italic>/<italic>d&#x003C4;</italic> we obtain the boundary layer equations</p>
<disp-formula id="E14"><label>(6a)</label><mml:math id="M14"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">X</mml:mi><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E15"><label>(6b)</label><mml:math id="M15"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">X</mml:mi><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">V</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E16"><label>(6c)</label><mml:math id="M16"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">Y</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">V</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The ratio of the time scales &#x003B5; &#x0003D; &#x003C1;/&#x003B3; &#x0003C;&#x0003C; 1, is both a consequence of the fact that the virus acts on a fast time scale &#x003B7; &#x0003D; &#x003B3;<italic>t</italic> and the target-cells, on a slower time scale &#x003C4; &#x0003D; &#x003C1;<italic>t</italic>, and a necessary condition for the employment of a quasi-steady-state approach.</p>
<p>Seeking a solution of Equations (6) of the form</p>
<disp-formula id="E100"><mml:math id="M100"><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">v</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">x</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">y</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>we find that</p>
<disp-formula id="E18"><mml:math id="M18"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which upon integration yields</p>
<disp-formula id="E43"><label>(7)</label><mml:math id="M54"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>x</italic><sup>(0)</sup>, <italic>y</italic><sup>(0)</sup> and <italic>v</italic><sup>(0)</sup> are the <italic>O</italic>(1) values as &#x003B5; &#x02192; 0 of the prescribed initial conditions</p>
<disp-formula id="E21"><mml:math id="M21"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>2.1.2. The outer solution or the quasi-steady-state approximation</title>
<p>We determine the proper initial conditions to impose for the one-term outer solution functions satisfying Equations (4) by employing the one-term matching rule</p>
<disp-formula id="E22"><mml:math id="M22"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which in conjunction with the results of Equation (7) yields</p>
<disp-formula id="E23"><mml:math id="M23"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000A0;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000A0;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where the target-cell initial values can be normalized to satisfy</p>
<disp-formula id="E24"><mml:math id="M24"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Since the target-cell populations for both their infected and uninfected states have been non-dimensionalized by employing the same scale factor, this may be accomplished if that common scaling is identified with the initial value of the sum of these populations.</p>
<p>Now returning to Equations (4) and taking the sum of its differential equations, we find that</p>
<disp-formula id="E25"><label>(8)</label><mml:math id="M25"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>with initial condition just determined of</p>
<disp-formula id="E26"><label>(9)</label><mml:math id="M26"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Solving this differential equation problem (Equations 8 and 9), we obtain</p>
<disp-formula id="E27"><label>(10)</label><mml:math id="M27"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;or&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which from Equation(4c) implies</p>
<disp-formula id="E28"><label>(11)</label><mml:math id="M28"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Finally, substituting Equation (11) into Equation (4a) yields the Ricatti equation for <italic>x</italic><sub>0</sub> &#x0003D; <italic>x</italic><sub>0</sub>(&#x003C4;; <italic>R</italic><sub>0</sub>):</p>
<disp-formula id="E29"><label>(12)</label><mml:math id="M29"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where the initial condition follows from Equation (9). We note that <italic>x</italic><sub>0</sub> &#x0003D; 1 is a particular solution of Equation (12), thus we introduce the variable</p>
<disp-formula id="E30"><label>(13)</label><mml:math id="M30"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which upon substituting into the above Riccati equation yields the Bernoulli equation</p>
<disp-formula id="E31"><label>(14)</label><mml:math id="M31"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>that can be solved by introducing the variable <italic>w</italic> &#x0003D; <italic>z</italic><sup>&#x02212;1</sup> to obtain</p>
<disp-formula id="E32"><label>(15)</label><mml:math id="M32"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Making use of Equation (13) and the initial condition <inline-formula><mml:math id="M33"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, we arrive at the quasi-steady-state approximation for the uninfected target-cell population</p>
<disp-formula id="E33"><label>(16)</label><mml:math id="M34"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x000A0;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02260;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E34"><mml:math id="M35"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and</p>
<disp-formula id="E35"><mml:math id="M36"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Note that expressions for <italic>y</italic><sub>0</sub>(&#x003C4;) and <italic>v</italic><sub>0</sub>(&#x003C4;) follow directly from Equations (10) and (11), respectively. For ease of exposition in what follows we set <inline-formula><mml:math id="M37"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M38"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. Many similar three-component model systems assume that initially the target-cells are free of the viral infection. If an assumption of that sort were made for our model by taking <italic>y</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003D; 0 or equivalently <italic>x</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003D; 1 then Equation (16) would yield the unrealistic result that <italic>x</italic><sub>0</sub>(&#x003C4;) &#x02261; 1. Hence, we shall approximate that situation by adopting the initial condition <italic>y</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003D; <italic>a</italic> or equivalently <italic>x</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003D; 1&#x02212;<italic>a</italic> instead where the perturbation infected population density <italic>a</italic> satisfies the condition 0 &#x0003C; <italic>a</italic> &#x0003C;&#x0003C; 1. Specifically, for the relevant plots of Figures <xref ref-type="fig" rid="F2">2</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F3">3</xref>, we shall take <italic>a</italic> &#x0003D; 0.0001 which implies that <italic>x</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003D; 0.9999.</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>Figure 2</label>
<caption><p>Plots of the uniformly valid additive composite solutions. <bold>(A)</bold> Uninfected cell population, <inline-formula><mml:math id="M43"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <bold>(B)</bold> infected cell population, <inline-formula><mml:math id="M44"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <bold>(C)</bold> free virus population, <inline-formula><mml:math id="M45"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Populations are expressed as a percent of their initial population values. One dimensionless time unit (&#x003C4; &#x0003D; 1) corresponds to 21 days. Parameters used to create the plots are given in the text and correspond to <italic>R</italic><sub>0</sub> &#x0003D; 21.7 and &#x003B5; &#x0003D; 0.007.</p></caption>
<graphic xlink:href="fmicb-09-00054-g0002.tif"/>
</fig>
<fig id="F3" position="float">
<label>Figure 3</label>
<caption><p>Comparison of the asymptotic solution of the cell population (solid black line), <bold>(A)</bold>, and EIAV population (solid black line), <bold>(B)</bold>, with a numerical simulation (dashed line) of Equations (2). Parameters used to create the plots are given in the text and correspond to <italic>R</italic><sub>0</sub> &#x0003D; 21.7 and &#x003B5; &#x0003D; 0.007.</p></caption>
<graphic xlink:href="fmicb-09-00054-g0003.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec>
<title>2.1.3. The uniformly valid additive composite</title>
<p>Constructing the one-term uniformly valid additive composites defined by</p>
<disp-formula id="E36"><mml:math id="M39"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>we obtain, from the results of sections 2.1.1 and 2.1.2, that</p>
<disp-formula id="E37"><label>(18)</label><mml:math id="M40"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E39"><label>(19)</label><mml:math id="M42"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;and&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Observe, for the target-cell variables, the outer solution is actually uniformly valid to this order.</p>
</sec>
</sec>
</sec>
<sec sec-type="results" id="s3">
<title>3. Results</title>
<p>In this section we examine the qualitative behavior of the quasi-steady-state approximation given by Equations (18) and (19). We then compare the quasi-steady-state approximation with a numerical simulation of Equations (2) using equine infectious anemia virus (EIAV) data (Schwartz et al., <xref ref-type="bibr" rid="B12">2018</xref>).</p>
<p>From the form of <italic>x</italic><sub>0</sub>(&#x003C4;), it is readily seen that when <italic>R</italic><sub>0</sub> &#x0003D; 1, <italic>x</italic><sub>0</sub>(&#x003C4;) &#x0003D; <italic>f</italic>(&#x003C4;) &#x02192; 1 as &#x003C4; &#x02192; &#x0221E;. If <italic>R</italic><sub>0</sub> &#x0003C; 1 then <italic>x</italic><sub>0</sub>(&#x003C4;) &#x0003D; <italic>g</italic>(&#x003C4;) &#x02192; 1 while if <italic>R</italic><sub>0</sub> &#x0003E; 1, <italic>x</italic><sub>0</sub>(&#x003C4;) &#x0003D; <italic>g</italic>(&#x003C4;) &#x02192; 1/<italic>R</italic><sub>0</sub> as &#x003C4; &#x02192; &#x0221E;, where <italic>x</italic><sub>0</sub>(&#x003C4;) is expressed as a percent of its initial population. This is consistent with the global stability results mentioned in section 1.</p>
<p>Figure <xref ref-type="fig" rid="F2">2</xref> is a plot of the three uniformly valid composite functions <inline-formula><mml:math id="M46"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M47"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M48"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Parameter values used are median values reported in Schwartz et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B12">2018</xref>) for the equine infectious anemia virus. Specifically, we take</p>
<disp-formula id="E40"><mml:math id="M49"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2019</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;cells</mml:mtext><mml:mo>/</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">ml&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">&#x000A0;day</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">ml</mml:mtext><mml:mo>/</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">viral&#x000A0;RNA&#x000A0;copies&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">&#x000A0;day</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>505</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;viral RNA copies</mml:mtext><mml:mo>/</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">cell&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">&#x000A0;day</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>21</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;per&#x000A0;day</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;and&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>73</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;per&#x000A0;day</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Given that a dimensionless time unit (&#x003C4; &#x0003D; 1) corresponds to 21 days, we see that the uninfected cell population remains relatively constant for approximately 7 days (&#x003C4; &#x0003D; 0.33). This is followed by a period of eight to ten days of rapid infection of the uninfected cell population at the end of which approximately 95% of the population has been infected by the EIAV.</p>
<p>Figure <xref ref-type="fig" rid="F3">3A</xref> provides a comparison of the one-term asymptotic representation of the cell population (solid black curve) given by Equation (16) with a numerical simulation (dashed curve) of Equation (2) using the parameter values given above. Figure <xref ref-type="fig" rid="F3">3B</xref> provides a comparison of the one-term asymptotic representation of the free virus population (solid black curve) with its numerical simulation (dashed curve). The initial virus population was taken to be 450 &#x000D7; &#x003B2;/&#x003C1; &#x02248; 0.00307 viral RNA copies/ml. We note the excellent agreement between the analytic asymptotic representation and numerical simulations.</p>
</sec>
<sec sec-type="discussion" id="s4">
<title>4. Discussion</title>
<p>Researchers that employ the basic viral dynamics model now have an analytic representation involving the parameters that provides a vehicle for least-squares parameter-identification curve-fitting procedures to experimental data. In particular, given a time series population data set <inline-formula><mml:math id="M50"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and our analytic solution for uninfected target-cells in dimensional variables denoted by <italic>T</italic>(<italic>t</italic>; &#x003BB;, &#x003C1;, &#x003B2;, <italic>b</italic>, &#x003B3;), a parameter identification residual least squares fit to that data is determined by defining (Torres-Cerna et al., <xref ref-type="bibr" rid="B14">2016</xref>)</p>
<disp-formula id="E41"><mml:math id="M51"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and minimizing this function by solving for &#x003BB;<sub><italic>c</italic></sub>, &#x003C1;<sub><italic>c</italic></sub>, &#x003B2;<sub><italic>c</italic></sub>, <italic>b</italic><sub><italic>c</italic></sub>, &#x003B3;<sub><italic>c</italic></sub> such that</p>
<disp-formula id="E42"><mml:math id="M52"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>employing the appropriate algorithm. This procedure can be accomplished much more efficiently if one has a closed form representation for <italic>T</italic>(<italic>t</italic>; &#x003BB;, &#x003C1;, &#x003B2;, <italic>b</italic>, &#x003B3;) as in our case.</p>
<p>We note that for the basic target-cell-limited viral dynamics model, the deduction of an analytic solution for the quasi-steady-state approximation is crucially dependent on the non-cytopathic condition &#x003B1; &#x0003D; &#x003B4;/&#x003C1; &#x0003D; 1 and we have selected parameter values relevant to this scenario for EIAV. If this were the only non-cytopathic virus, our development restricted to the spread of infection in horse populations might not be representative enough to enlist general interest from virologists. Besides EIAV, however, it has been shown that this non-cytopathic assumption is reasonable for a fairly wide class of important viral interactions in human and other animal populations as well, for example, Hepatitis B and C viruses (Wieland and Chisari, <xref ref-type="bibr" rid="B16">2005</xref>). In addition, non-cytopathic enteroviruses such as the coxsackie virus B, one of the agents suspected to be responsible for chronic fatigue syndrome (Landay et al., <xref ref-type="bibr" rid="B5">1991</xref>), cause persistent infections in their host&#x00027;s cells. Another non-cytopathic virus infecting human populations is the Newcastle disease virus (Carver et al., <xref ref-type="bibr" rid="B3">1967</xref>). Finally, Table II in Marcus and Carver (<xref ref-type="bibr" rid="B6">1967</xref>) lists a collection of similar non-cytopathic viruses inducing intrinsic interference, among which is the hemadsorption simian virus.</p>
<p>We have been investigating the non-cytopathic interaction of EIAV infection. While similar to human immunodeficiency virus (HIV), EIAV differs from the latter in that it is not fatal, partially because the horses&#x00027; immune systems help to effectively control the virus. Thus, studies of EIAV infection are of importance since they serve as useful prototypes of viral dynamics and immune control, which may have implications in the development of vaccines for HIV and other retroviral infections.</p>
</sec>
<sec id="s5">
<title>Author contributions</title>
<p>RAC led the project, performed model analysis, ran numerical simulations, and wrote the paper. EJS initiated the project, gathered data for application of the model, and assisted with the interpretation of results and writing the paper. DJW introduced the non-cytopathic assumption, performed model analysis, and assisted with writing the paper.</p>
<sec>
<title>Conflict of interest statement</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
</sec>
</body>
<back>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Anderson</surname> <given-names>R. M.</given-names></name> <name><surname>May</surname> <given-names>R. M.</given-names></name></person-group> (<year>1992</year>). <source>Infectious Diseases of Humans: Dynamics and Control</source>. <publisher-loc>Oxford</publisher-loc>: <publisher-name>Oxford University Press</publisher-name>.</citation></ref>
<ref id="B2">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Burg</surname> <given-names>D.</given-names></name> <name><surname>Rong</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Neumann</surname> <given-names>A. U.</given-names></name> <name><surname>Dahari</surname> <given-names>H.</given-names></name></person-group> (<year>2009</year>). <article-title>Mathematical modeling of viral kinetics under immune control during primary HIV-1 infection</article-title>. <source>J. Theor. Biol.</source> <volume>259</volume>, <fpage>751</fpage>&#x02013;<lpage>759</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jtbi.2009.04.010</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">19389409</pub-id></citation></ref>
<ref id="B3">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Carver</surname> <given-names>D. H.</given-names></name> <name><surname>Marcus</surname> <given-names>P. I.</given-names></name> <name><surname>Seto</surname> <given-names>D. S. Y.</given-names></name></person-group> (<year>1967</year>). <article-title>Intrinsic interference: a unique interference system used in assaying non-cytopathic viruses</article-title>. <source>Archiv f&#x000FC;r die Gesamte Virusforschung</source> <volume>22</volume>, <fpage>55</fpage>&#x02013;<lpage>60</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/BF01240502</pub-id></citation></ref>
<ref id="B4">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>DeLeenheer</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Smith</surname> <given-names>H. L.</given-names></name></person-group> (<year>2003</year>). <article-title>Virus dynamics: a global analysis</article-title>. <source>SIAM J. Appl. Math.</source> <volume>63</volume>, <fpage>1313</fpage>&#x02013;<lpage>1327</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/S0036139902406905</pub-id></citation></ref>
<ref id="B5">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Landay</surname> <given-names>A. L.</given-names></name> <name><surname>Jessop</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Lennette</surname> <given-names>E. T.</given-names></name></person-group> (<year>1991</year>). <article-title>Chronic fatigue syndrome: clinical conditions associated with immune activation</article-title>. <source>Lancet</source> <volume>338</volume>, <fpage>707</fpage>&#x02013;<lpage>712</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0140-6736(91)91440-6</pub-id></citation></ref>
<ref id="B6">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Marcus</surname> <given-names>P. I.</given-names></name> <name><surname>Carver</surname> <given-names>D. H.</given-names></name></person-group> (<year>1967</year>). <article-title>Hemadsorption-negative plaque test for viruses inducing intrinsic interference</article-title>, in <source>Fundamental Techniques in Virology</source>, eds <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Habel</surname> <given-names>K.</given-names></name> <name><surname>Salzmann</surname> <given-names>N. P.</given-names></name></person-group> (<publisher-loc>New York and London</publisher-loc>: <publisher-name>Academic Press</publisher-name>), <fpage>161</fpage>&#x02013;<lpage>183</lpage>. <pub-id pub-id-type="pmid">4318951</pub-id></citation></ref>
<ref id="B7">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Matkowsky</surname> <given-names>B. J.</given-names></name></person-group> (<year>1970</year>). <article-title>Nonlinear dynamic stability: a formal theory</article-title>. <source>SIAM J. Appl. Math.</source> <volume>18</volume>, <fpage>872</fpage>&#x02013;<lpage>883</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/0118079</pub-id></citation></ref>
<ref id="B8">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Perelson</surname> <given-names>A. S.</given-names></name> <name><surname>Ribeiro</surname> <given-names>R. M.</given-names></name></person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Modeling the within-host dynamics of HIV infection</article-title>. <source>BMC Biol.</source> <volume>11</volume>:<fpage>96</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1186/1741-7007-11-96</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">24020860</pub-id></citation></ref>
<ref id="B9">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Phillips</surname> <given-names>A. N.</given-names></name></person-group> (<year>1996</year>). <article-title>Reduction of HIV concentration during acute infection: independence from a particular immune response</article-title>. <source>Science</source> <volume>271</volume>, <fpage>497</fpage>&#x02013;<lpage>499</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1126/science.271.5248.497</pub-id></citation></ref>
<ref id="B10">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Plesa</surname> <given-names>G.</given-names></name> <name><surname>McKenna</surname> <given-names>P. M.</given-names></name> <name><surname>Schnell</surname> <given-names>M. J.</given-names></name> <name><surname>Eisenlohr</surname> <given-names>L. C.</given-names></name></person-group> (<year>2006</year>). <article-title>Immunogenicity of cytopathic and noncytopathic viral vectors</article-title>. <source>J. Virol.</source> <volume>80</volume>, <fpage>6259</fpage>&#x02013;<lpage>6266</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1128/JVI.00084-06</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">16775313</pub-id></citation></ref>
<ref id="B11">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Pr&#x000FC;ss</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Zacher</surname> <given-names>R.</given-names></name> <name><surname>Schnaubelt</surname> <given-names>R.</given-names></name></person-group> (<year>2008</year>). <article-title>Global asymptotic stability of equilibria in models for virus dynamics</article-title>. <source>Math. Model. Nat. Phenom.</source> <volume>3</volume>, <fpage>126</fpage>&#x02013;<lpage>142</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1051/mmnp:2008045</pub-id></citation></ref>
<ref id="B12">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Schwartz</surname> <given-names>E. J.</given-names></name> <name><surname>Vaidya</surname> <given-names>N. K.</given-names></name> <name><surname>Dorman</surname> <given-names>K.</given-names></name> <name><surname>Carpender</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Mealey</surname> <given-names>R. H.</given-names></name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Dynamics of lentiviral infection <italic>in vivo</italic> in the absence of adaptive host immune responses</article-title>. <source>Virology</source> <volume>513</volume>, <fpage>108</fpage>&#x02013;<lpage>113</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.virol.2017.09.023</pub-id></citation></ref>
<ref id="B13">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Stancevic</surname> <given-names>O.</given-names></name> <name><surname>Angstmann</surname> <given-names>C. N.</given-names></name> <name><surname>Murray</surname> <given-names>J. M.</given-names></name> <name><surname>Henry</surname> <given-names>B. I.</given-names></name></person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Turing patterns from dynamics of early HIV infection</article-title>. <source>Bull. Math. Biol.</source> <volume>75</volume>, <fpage>774</fpage>&#x02013;<lpage>795</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11538-013-9834-5</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">23546926</pub-id></citation></ref>
<ref id="B14">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Torres-Cerna</surname> <given-names>C. E.</given-names></name> <name><surname>Alanis</surname> <given-names>A. Y.</given-names></name> <name><surname>Poblete-Castro</surname> <given-names>T.</given-names></name> <name><surname>Bermejo-Jambrina</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Hernandez-Vargas</surname> <given-names>E. A.</given-names></name></person-group> (<year>2016</year>). <article-title>A comparative study of differential evolution algorithms for parameter fitting procedures</article-title>. <source>IEEE CEC</source> <volume>1</volume>:<fpage>4662</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/CEC.2016.7744385</pub-id></citation></ref>
<ref id="B15">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Tuckwell</surname> <given-names>H. C.</given-names></name> <name><surname>Wan</surname> <given-names>F. Y. M.</given-names></name></person-group> (<year>2004</year>). <article-title>On the behaviour of solutions in viral dynamical models</article-title>. <source>BioSystems</source> <volume>73</volume>, <fpage>157</fpage>&#x02013;<lpage>161</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.biosystems.2003.11.004</pub-id></citation></ref>
<ref id="B16">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wieland</surname> <given-names>S. F.</given-names></name> <name><surname>Chisari</surname> <given-names>F.</given-names></name></person-group> (<year>2005</year>). <article-title>Stealth and cunning: hepatitis B and hepatitis C viruses</article-title>. <source>J. Virol.</source> <volume>79</volume>, <fpage>9369</fpage>&#x02013;<lpage>9380</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1128/JVI.79.15.9369-9380.2005</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">16014900</pub-id></citation></ref>
</ref-list>
<fn-group>
<fn fn-type="financial-disclosure"><p><bold>Funding.</bold> One of us (EJS) wishes to acknowledge the African Institute for Mathematical Sciences for partial support.</p></fn>
</fn-group>
</back>
</article>