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分子通信纳米网络中基于定位使能中继的增强型药物递送

新兴技术 2024-09-30 v1

摘要

体内纳米网络有望通过分子通信推进靶向药物递送(TDD)系统。在基线 MC-TDD 系统中,载药纳米机器被放置在感染组织附近以直接递送药物分子。为了缓解由扩散引起的药物递送效率下降,我们提出了一种带有中继网络的增强型 MC-TDD 系统。该网络采用一种新颖的定位使能中继机制,其中纳米控制器广播定位信号。随后,载药纳米机器根据阈值测量接收信号强度,以确定其相对于感染组织的集群。此外,我们的研究还考虑了多个吸收型载药纳米机器对信道冲激响应(CIR)的影响,这是以往工作中被忽略的因素。与基线系统相比,我们的方法将药物递送效率提高了 17%17\%。重要的是,我们发现优化 CIR 对于提高药物递送效率至关重要。这些发现为进一步研究基于 CIR 的中继选择优化,以及探究药物分子寿命、障碍概率和流体动力学等因素的影响铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.18616,
  title  = {Enhanced Drug Delivery via Localization-Enabled Relaying in Molecular Communication Nanonetworks},
  author = {Ethungshan Shitiri and Akarsh Yadav and Sergi Abadal and Eduard Alarcón and Ho-Shin Cho},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.18616},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted at ACM NanoCom October 2024