从分子通信的设计到实验：通过案例研究进行探讨

《IEEE Transactions on Molecular, Biological, and Multi-Scale Communications》：From Design to Experimentation in Molecular Communications: Discussion Through a Case Study

分子通信在生物监测中的应用与实验平台设计挑战。摘要：分子通信结合生物环境实现纳米机器间信息传递，但设计到实验存在技术转化难题。以血液高粘度监测设备为例，提出实验中信号衰减、分子扩散控制等问题及解决方案，形成可推广的测试床设计方法论。

　　

摘要：

分子通信是一个在过去的二十五年中迅速发展的研究领域，旨在将通信理论成果与生物环境及非传统环境相结合。分子通信的核心特点在于使用分子作为信息载体，而非电磁信号，以实现纳米机器、天然细胞或合成细胞之间的通信。这种通信方式在电磁通信不可行或不被期望的情况下尤为有用。然而，当需要从设计或仿真阶段转向实际实验时，这一新兴应用领域会面临诸多挑战。在本文中，我们通过一个具体案例研究，批判性地探讨了从设计到实验平台构建的过渡过程。该案例涉及利用分子通信技术构建一种监测设备，该设备能够利用局部且微创的技术手段持续监测患者的血液粘稠度状况。我们分析了实验过程中出现的问题及其对实验平台设计的影响，并提出了切实可行的解决方案，从而为实验平台和系统设计领域提供了有益的参考。这些方法具有普遍适用性，不仅限于这一特定应用场景，也为更广泛的分子通信应用提供了启示。