基于钙离子信号的细胞间分子通信研究

论文摘要

纳米尺度的通信是信息技术与纳米技术结合产生的新型通信技术,它在医疗、工业、军事等众多领域存在广阔的应用前景。在纳米尺度的通信中,基于生物启发的分子通信是一种以生物化学分子作为信息载体的通信技术,它可以利用自身的生物兼容性、微纳尺度、高效节能性以及信息承载量大等特性完成某些特定环境的信息传递功能。本文介绍了分子通信的概念、特点及已经取得的研究结果等内容,并着重阐述了基于钙离子信号的分子通信研究现状。作为基础知识,引入了钙离子信号的生物模型,解释了钙离子信号分子通信的基本概念、相关特点,以及因其特点而设计的应用场景。本文设计了由发射机,信道和接收机组成的一维分子通信系统,利用吉莱斯皮随机算法研究了细胞质中钙离子信号波形及其经过传播后的变化,分析了该系统的特性和性能。利用误比特率、互信息量和开关键控调制技术分析了相关参数对通信结果的影响。最后分析了钙离子信号分子通信的拓扑结构,为后续网络模型的构建研究奠定基础。本文所采用的研究方法及获得的实验结果,有助于后续对钙离子信号分子通信进行深入研究,并为生物纳米物联网的构建和对某些疾病的治疗提供技术参考。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘凯

导师: 宋正勋

关键词: 信息论,体域内纳米网络,分子通信,钙离子信号

来源: 长春理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,化学

单位: 长春理工大学

基金: 欧盟地平线计划,EU H2020–中国国家重点研发计划,政府间国际科技创新合作重点专项(MNR4SCell Nos. 2017YFE0112100 and 734174)等国际项目

分类号: Q61;O641.3

总页数: 62

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标签：信息论论文;  体域内纳米网络论文;  分子通信论文;  钙离子信号论文;