存在概率吸收体的基于扩散的分子通信信道:单受体模型与拥塞分析
新兴技术
2019-09-19 v1
摘要
本文中,对存在概率吸收体的基于扩散的分子通信信道进行建模。概率吸收体是以概率 q 在碰撞时吸收分子的吸收体。借助随机游走分析,可求得存在概率吸收体时粒子位置的离散概率函数。随后,通过将若干拟合参数引入无吸收壁垒的无界环境中已知的粒子位置概率函数,将一连续概率函数拟合到该基于马尔可夫的结果上。通过此方法,将单受体建模为 M/M/1/1 队列,其中 q 表示互补阻塞概率,平均服务时间为平均转运时间。因此,我们能够对配体-受体结合的随机性质建模,其源于受体无法接收其空间内所有分子的能力;亦称受体占用。对吸收效应的恰当考量导致对期望位点处浓度的准确计算,该浓度无疑小于忽略该效应时所得浓度。这些发现可在设计药物递送系统中起关键作用,其中确定药物传输纳米机器的 optimal 速率对避免毒性同时保持有效性至关重要。
引用
@article{arxiv.1909.08237,
title = {Diffusion-Based Molecular Communication Channel in Presence of a Probabilistic Absorber: Single Receptor Model and Congestion Analysis},
author = {S Salehi and NS Moayedian and E Alarcón},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.08237},
year = {2019}
}