Exhaled Breath Analysis Through the Lens of Molecular Communication: A Survey
Wir gratulieren zu einer kürzlich veröffentlichten Übersichtsarbeit aus unserem Institut! Die Publikation mit dem Titel "Exhaled Breath Analysis Through the Lens of Molecular Communication: A Survey" ist in der renommierten Fachzeitschrift "IEEE Communications Surveys & Tutorials" erschienen. Besonders freuen wir uns über den sehr hohen Impact Factor von 46,7.
Die Arbeit befasst sich mit der Idee eines Internet of Bio-Nano Things (IoBNT) zur molekularen Kommunikation im menschlichen Körper, was wir schwerpunktmäßig mit der theoretischen Beschreibung des Use Case Atemluft dargestellt haben. Hierbei handelt es sich um ein theoretisches Paper und keine Originalarbeit.
Die Arbeit befasst sich mit der Idee eines Internet of Bio-Nano Things (IoBNT) zur molekularen Kommunikation im menschlichen Körper, was wir schwerpunktmäßig mit der theoretischen Beschreibung des Use Case Atemluft dargestellt haben. Hierbei handelt es sich um ein theoretisches Paper und keine Originalarbeit.
Die molekulare Kommunikation (MC) wird seit langem als Grundlage für ein Internet der Bio-Nano-Dinge (IoBNT) mit medizinischen Anwendungen angesehen, bei dem Nanomaschinen im menschlichen Körper Überwachungs-, Diagnose- und Therapieaufgaben im Mikro- und Nanobereich übernehmen. MC umfasst die Informationsübertragung über Moleküle und wird durch fundierte theoretische Modelle gestützt. Die praktische Umsetzung einer zuverlässigen, energieeffizienten und biokompatiblen Kommunikation in diesen Größenordnungen stellt jedoch nach wie vor eine Herausforderung dar.
Die luftbasierte molekulare Kommunikation (ABMC) ist eine Art der MC, die über größere Entfernungen im Meterbereich funktioniert und sich sogar über den menschlichen Körper hinaus erstreckt. Daher sind Geräte und Techniken zur Realisierung von ABMC leicht zugänglich, und die damit verbundenen Anwendungsfälle können in naher Zukunft sehr vielversprechend sein. Die Analyse der ausgeatmeten Luft wurde bereits zuvor vorgeschlagen. Sie bietet einen nicht-invasiven Ansatz für die Gesundheitsüberwachung, nutzt vorhandene kommerzielle Sensortechnologien und verringert die Hindernisse für den Einsatz. Die Atemluft enthält eine Vielzahl von Molekülen und Partikeln, die als Biomarker für verschiedene physiologische und pathologische Zustände dienen.
Die Vielzahl bewährter Methoden, Modelle und Optimierungsansätze in der MC ermöglicht eine makroskopische Atemgasanalyse, bei der der Mensch als Sender, die Atemluft als Informationsträger und makroskopische Sensoren als Empfänger fungieren. Die Verwendung von ABMC zur Anbindung an die inhärenten dynamischen Netzwerke von Zellen, Geweben und Organen könnte ein neuartiges Internet der biologischen Dinge (IoBT) schaffen, eine vorläufige Makroskala-Stufe des IoBNT. Diese Studie befasst sich ausführlich mit der Modellierung und Analyse von Ausatemluft aus der Perspektive der MC und bietet Einblicke in theoretische Rahmenbedingungen und praktische Anwendungen von ABMC, wodurch das IoBT einen Schritt näher an die reale Anwendung rückt.
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