细胞生物学中的分子通信综述：为跨学科应用建立新层级
新兴技术
2020-09-02 v1
摘要
分子通信（MC）工程的灵感来源于细胞生物学中以化学信号作为信息载体。化学信号的生物特性使 MC 成为需要细胞与其他微尺度设备间通信的跨学科应用的一种有前景的方法论。然而，由于生命科学和通信工程领域在研究和解决问题的方式上截然不同，二者间的错位会阻碍研究成果的转化并妨碍跨学科解决方案的开发与实施。为弥合这一鸿沟，本综述提出了一种用于细胞生物学中 MC 信号传输的新通信层级，并将现象、贡献与问题映射到该层级。该层级包括：1) 物理信号传播层；2) 物理与化学信号交互层；3) 信号-数据接口层；4) 局部数据抽象层；以及 5) 应用层。为进一步展示所提层级，将其应用于群体感应、神经元信号传输以及通过 DNA 通信的案例研究。最后，识别了每一层及多层集成的若干开放问题。所提层级为通信工程师研究和对接生物系统提供了语言，也帮助生物学家理解如何利用通信工程概念来解释、控制和操纵细胞生物学中的信号传输。
引用
@article{arxiv.2009.00090,
title = {A Survey of Molecular Communication in Cell Biology: Establishing a New Hierarchy for Interdisciplinary Applications},
author = {Dadi Bi and Apostolos Almpanis and Adam Noel and Yansha Deng and Robert Schober},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.00090},
year = {2020}
}