Intra-body molecular communications: A theoretical study on synaptic multiple-access channel
Vücut-içi moleküler haberleşme: Çoklu-erişimli sinaptik kanal üzerine teorik bir çalışma
- Tez No: 333183
- Danışmanlar: PROF. ÖZGÜR B. AKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 158
Özet
Moleküler haberleşme, bilginin iletiminin ve alımının taşıyıcı moleküllerin kodlanmasıyla gerçekleştirildiği yenilikçi bir nano-ölçekli haberleşme yöntemidir. Gerçekte, insan vücudu da işlevselliği temel olarak nano-ölçekte moleküler haberleşmeye dayanan etkileşim halindeki nanomakinelerin, hücrelerin, oluşturduğu nanoağları içeren çok yapımlı ve büyük ölçekte bir haberleşme ağıdır. Bu tezde,insan vücudu içindeki önemli moleküler haberleşme kanalları için temel modelleri tanıtıp, sonrasında, bu kanal modellerine dayanarak genişletilmiş çoklu-uçlu moleküler ağları ele alıyoruz. Amacımız, vücut içindeki eksiksiz moleküler haberleşme mekanizmalarını öğrenerek yeni geliştirilen nanoağlar için pratik haberleşme teknikleri geliştirmektir. Ayrıca, bilgi ve haberleşme teknolojilerinden esinlenen devrim niteliğinde tanı ve tedavi tekniklerinin geliştirilmesinin yolunu açmaktır. Bu da gelecek-nesil nanotıp ve biyolojik-esinli moleküler haberleşme uygulamaları için umut vericidir. Bu çalışmada ayrıca, presinaptik girdi korelasyonunun rolü dahil edilerek çoklu-erişimli sinaptik haberleşme kanalı modellenmekte, ve sinaptik haberleşme başarımı analiz edilmektedir. Bu model kullanılarak, sinaptik uçlardaki ve bağlantılardaki anormalliklerle karakterize sağlık bozukluklarına ağırlık verilip, sinirsel hastalıklar ve sinaptik haberleşme problemleri arasındaki bağlantılar kurulabilmektedir. Bunlara ek olarak, çoklu-erişimli sinaptik haberleşme kanalındaki girişimi inceleyerek alıcı uçtaki iletim başarımı performansını analiz ediyoruz. Bunlara ilave olarak, bu çalışma, taşıyıcı-tabanlı moleküler nanoağlarda bilgi aktarım hızı ve gecikme başarımı ödünleşimlerinin araştırılmasını da kapsamaktadır. Haberleşme hızındaki artışı gözlemlemek amacıyla, yeni bir moleküler ağ kodlama yöntemi geliştirilmiş ve analiz edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Molecular communication is a novel nanoscale communication paradigm, in which information is encoded in messenger molecules for transmission and reception. Indeed, human body is a large-scale heterogeneous communication network of nanonetworks composed of interacting nanomachines, i.e., cells, whose functionalities primarily depend on nanoscale molecular communications. In this thesis, we introduce the elementary models for significant intra-body molecular communication channels, and then, discuss molecular nanonetworks belonging to multi-terminal extensions of channel models. Our objective is to learn from the elegant molecular communication mechanisms inside us for engineering practical communication techniques for emerging nanonetworks. Besides, we aim to pave the way for the advancement of revolutionary diagnosis and treatment techniques inspired from information and communication technologies, which is promising for future nanomedicine and bio-inspired molecular communication applications. Furthermore, we model the multiple-access synaptic communication channel, and analyze the synaptic transmission performance by incorporating the role of presynaptic input correlation. Using this model, we concentrate on the disorders characterized by abnormalities in the synaptic terminals and connections, and establish relations between neural diseases and synaptic communication problems. Additionally, we investigate the multiuser interference in synaptic communication channel and provide a performance analysis for the postsynaptic rate. Moreover, we investigate the performance, i.e., rate and delay, tradeoffs in messenger based molecular nanonetworks, and analyze a molecular network coding scheme to investigate the communication rate improvement.
Benzer Tezler
- Communication theoretical modeling and analysis of neuronal communication with synaptic plasticity
Sinaptik plastisite ile nöro-spike iletişimin iletişim teorik modellemesi ve analizi
TOOBA KHAN
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR BARIŞ AKAN
- Sindekan-1 (cd 138) molekülünün serum konsantrasyonu ile izole koroner arter bypass greft cerrahisi sonrası erken dönem mortalite ve morbidite ilişkisinin araştırılması
Determination of the relationship between Syndecan-1 (cd 138) concentration and early postoperative mortality and morbidity in patients with isolated coronary artery bypass surgery
SADIK AHMET SÜNBÜL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
Göğüs Kalp ve Damar CerrahisiSağlık Bilimleri ÜniversitesiKalp ve Damar Cerrahisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET FATİH ÖZYAZICIOĞLU
- Wilson hastalığı tanısı konan olgularda aile içi segregasyon analizi
Intra-family segregation analysis in cases diagnosed with wilson's disease
AYLA ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Gastroenterolojiİstanbul ÜniversitesiGenetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRÜ ÖZTÜRK
- Ağız mikrobiyotasında bulunan canlı fakat kültür edilmeyen bakterilerin üretilmesinde quorum sensing inhibitörlerinin kullanılması
Cultivation of viable but non-culturable bacteria present in the oral microbiota using quorum sensing inhibitors
ENİS FUAT TÜFEKCİ
Doktora
Türkçe
2017
MikrobiyolojiKaradeniz Teknik ÜniversitesiTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ OSMAN KILIÇ
- Protein katlanması dinamiği: Transfer edilebilir etkileşim potansiyeli dizaynı ve farklı komplekslik seviyelerine sahip yeni monte carlo ve moleküler dinamik protein modellerinin geliştirilmesi
Protein folding dynamics: designing transferable interaction potentials and developing New monte carlo and molecular dynamic protein models with different level of complexities
GÖKHAN SELAMET
Doktora
Türkçe
2023
Tıbbi BiyolojiGaziantep ÜniversitesiBiyoenformatik ve Bilişimsel Biyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞBA TAŞKIN TOK
PROF. DR. HÜSEYİN KAYA