具有可调的配体-受体相互作用的自适应分子通信接收器
摘要：生物系统中的分子通讯(MC)支持生物信号传递，通过生化分子实现信息传输。工程化这种自然通信机制的前景激发了生物与纳米物联网(IoBNT)应用的发展，这些应用依赖于天然和工程生物装置以及人工微/纳米机器的异质协作网络。天然MC系统的一个关键特征是其适应性，能够在动态和时变的生化环境中确保准确的信息传输。因此，将生物适应技术整合到人工MC网络中，这些网络预计将在各种生化环境中进行操作，如人体内部，对于健壮且生物兼容的IoBNT应用至关重要。本研究探讨了设计受到生物启发的自适应MC接收器的方法，这些接收器能够调整其响应函数，以维持在具有时变接收信号的情况下的最佳检测性能。所提出的接收器架构基于配体-受体相互作用，通过根据接收信号统计的波动来调整S型配体-受体响应曲线，以实现适应性。这些自适应接收器在各种MC场景中进行了评估，包括具有随机背景干扰、符号间干扰(ISI)和降解酶的场景，这些场景涉及到接收信号的时变缩放或位移。数值结果表明，在动态MC场景中，自适应接收器能够显著提高检测性能。
作者：Murat Kuscu
论文ID：2305.06481
分类：Emerging Technologies
分类简称：cs.ET
提交时间：2023-05-12