CAM 模型：用于分子通信系统的体内测试平台
系统与控制
2025-04-17 v1 系统与控制
信号处理
摘要
分子通信 (MC) 研究越来越多地关注生物医学应用，如健康监测和药物递送，对开发现实生活环境中的测试平台提出了要求。提升 MC 研究的水平需要发展先进的体内测试平台。我们引入胚层- allantoic membrane (CAM) 模型作为第一个通用的 3D 体内 MC 平台。CAM 是一种高度血管化的膜状组织，已在生物工程、癌症研究和药物开发中得到验证。其生物学真实性、可重复性和多功能性使其成为下一代 MC 测试平台的理想选择，桥接了概念验证系统与实际应用之间的差距。我们全面描述了 CAM 模型的特性和 MC 系统的相关性。通过实验研究，我们调查了荧光分子在 CAM 闭环血管系统中的分布。我们使用包装正态分布推导的解析模型来描述由扩散和流动主导的颗粒传播。开发了近似颗粒在 CAM 中动力学的参数模型，通过非线性最小二乘曲线拟合估计参数。来自 25 个鸡蛋中 69 个区域的数据集验证了我们的模型。我们分析了参数之间的关系和生物学合理性。最后，我们发展了一个用于长期颗粒行为和肝脏蓄积的参数模型。
引用
@article{arxiv.2504.12123,
title = {The CAM Model: An in vivo Testbed for Molecular Communication Systems},
author = {Fardad Vakilipoor and Andreas Ettner-Sitter and Lucas Brand and Sebastian Lotter and Thiha Aung and Silke Harteis and Robert Schober and Maximilian Schäfer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.12123},
year = {2025}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2406.09875