인터넷 오브 바이오나노씽 IoBNT (나노테크놀로지)

[루시엘]

인터넷 오브 바이오나노씽. IoBNT. 내용입니다. 유전자조작 박테리아, 인간세포, 나노바이오센서, 미세유체 장치 등 자연 및 인공 나노생물학적 장치.

셀cell 단위에서 전자통신하는 방법을 이야기하고있습니다. 2023 University of Cambridge. IEEE.org 자료입니다.

Molecular commucation under our skin
인체 "내부"에서의 전자적으로 세포통신

사물인터넷(IoE)은 인체 시스템과 같은 자연적으로 존재하는 기술을 포함하여 이질적인 기술들의 긴밀하고 원활한 상호작용을 통해 완전히 새로운 응용 분야를 창출할 잠재력을 지니고 있습니다.

이러한 총체적인 접근 방식의 중심에는 생체 나노 사물인터넷(IoBNT)이라는 새로운 ICT 프레임워크가 자리 잡고 있습니다. IoBNT는 자연 및 인공 나노생물학적 장치(예: 유전자 조작 박테리아, 인간 세포, 나노바이오센서, 미세유체 장치)들이 인터넷 인프라와 원활하게 통합된 이질적인 협업 네트워크를 구상합니다. IoBNT는 전례 없는 시공간 해상도로 인체와 같은 비전통적인 영역에 대한 연결성과 제어력을 확장하여, 특히 의료 분야에서 체내 지속적인 건강 모니터링 및 분자 수준의 정밀도를 갖춘 치료진단 시스템과 같은 패러다임을 바꿀 수 있는 응용 프로그램을 가능하게 할 것입니다.

IoBNT를 구현하려면 생체 나노 사물과 그 작동 환경의 엄격한 요구 사항 및 한계를 충족할 수 있는 혁신적인 통신 기술을 개발해야 합니다. IoBNT를 가능하게 하는 가장 유망한 기술은 생체 모방 분자 통신(MC) 패러다임으로, 살아있는 세포가 소통하는 방식과 유사하게 생화학 분자를 사용하여 생체 나노 사물 간에 정보를 전달합니다.

이 새로운 통신 방식의 가능성과 한계를 탐구하는 이론적 연구는 많이 진행되었지만, 실험 연구의 부족으로 인해 이론과 실제 사이에 상당한 격차가 발생했으며, 실용적인 MC 및 IoBNT 응용 프로그램 개발을 심각하게 저해해 왔습니다. 최근 이 신흥 분야는 중요한 전환점에 서 있습니다. 연구자들이 다양한 규모와 여러 송수신기 및 채널 아키텍처를 활용한 간단한 몬테카를로(MC) 실험 결과를 보고하기 시작했지만, 얻어진 실험 결과와 기존 이론적 예측 사이에 불일치가 지속적으로 지적되고 있기 때문입니다. 이러한 불일치는 보다 정교하고 물리적으로 타당한 테스트베드와 프로토타입을 개발하고, 경험적 데이터를 기반으로 기존 MC 모델과 기술을 개선하기 위한 새로운 학제 간 전략의 필요성을 보여줍니다. 이론과 실제 사이의 오랜 격차를 해소하는 것은 이 신기술의 시장 진출을 가속화할 것입니다.

IoE is promising to spark a whole new set of applications emerging from the close and seamless interaction of heterogeneous technologies including the naturally existing ones, such as the human body systems. In the center of this holistic approach lies an emerging ICT framework, the Internet of Bio-Nano Things (IoBNT), which envisions heterogeneous collaborative networks of natural and artificial nano-biological devices (e.g., engineered bacteria, human cells, nanobiosensors, microfluidic devices), seamlessly integrated with the Internet infrastructure. IoBNT is positioned to extend our connectivity and control over unconventional domains (e.g., human body) with unprecedented spatiotemporal resolution, enabling paradigm-shifting applications, particularly in the healthcare domain, such as intrabody continuous health monitoring and theranostic systems with single molecular precision.

https://fnwf2023.ieee.org/program/tutorials/tut11%C2%A0internet-bio-nano-things-getting-practical-molecular-communications?fbclid=IwdGRjcAUFa6pjbGNrBQVrhXBkb2YBZXh0bgNhZW0CMTEAc3J0YwZhcHBfaWQMMzUwNjg1NTMxNzI4AAEeJZCEiXg9wa5AJ3OzfcQvd7Kc7eL-fhB3TjUFoks-LG0Vp0VtwdOVscptf_w_aem_JFqGoPmqOY5oX-e8TF_D6g