基于 Flexure-FET 的竞争结合接收器用于分子通信中的干扰抑制

分子通信（MC）是一种受生物学启发的技术，可实现纳网络和万物互联的应用，在药物递送、健康监测和疾病检测等体内系统中具有巨大潜力。本文扩展了我们先前关于 Flexure-FET MC 接收器的工作，通过集成竞争结合模型来增强其在高干扰环境（接收空间中共存多种分子物种）中的性能。以往的研究主要集中在配体浓度估计和检测上，未能充分解决物种间竞争受体结合的影响。我们提出的框架捕获了这种竞争，为多目标环境提供了更具生物学准确性的模型。通过引入竞争动力学，该模型增进了对干扰下 MC 行为的理解。该方法能够通过调整配体浓度和受体亲和力来微调受体响应，从而优化 Flexure-FET MC 接收器的性能。全面分析表明，考虑竞争结合对于提高复杂 MC 系统的可靠性和准确性至关重要。信噪比（SNR）、符号错误概率（SEP）、干扰物浓度和受体动力学等因素被证明会显著影响性能。所提出的框架强调需要有效管理这些因素。结果表明，通过竞争结合对干扰进行建模提供了真实的系统视角，并允许调整接收器响应，从而在多物种共存的环境中实现稳健检测。