生体親和性を有する新しい通信システムの設計と試作

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22680006
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中野 賢 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (70571173)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: ネットワーク応用 / バイオICT / 分子通信 / 情報通信工学 / 情報システム

研究概要

本研究では，3年間の研究を通して， (1) 分子通信構成要素の設計と試作， (2) 分子通信構成要素の統合とシステム化のための検討， (3) 工学的応用の考察を行った． (1) 分子通信構成要素の設計と試作では，分子信号を増幅する環境条件を同定した．同定した条件下では，分子信号と細胞が連鎖的に化学反応を起こし，分子信号が反応拡散として増幅されながら伝播する．これにより信号の伝播距離が従来比5倍になることを示した． (2) 分子通信構成要素の統合とシステム化のための検討においては，分子通信システムの設計開発を支援する様々なネットワーク技術について考察した．また，それらを整理してネットワークアーキテクチャとして提示することを検討した． (3) 工学的応用の考察においては，分子通信を生体内情報ネットワークの構築に応用することを考え，予備的なモデルを構築し，その挙動予測を行った．

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Measuring Distance from Single Spike Feedback Signals in Molecular Communication (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Moore, T. Nakano, A. Enomoto, and T. Suda
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Signal Processing 巻: vol. 60, no. 7 ページ: 3576-3587
• [雑誌論文] Channel Model and Capacity Analysis of Molecular Communication with Brownian Motion (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nakano, Y. Okaie, and J. Q. Liu
  • 雑誌名: IEEE Communications Letters 巻: vol. 16, no. 6 ページ: 797-800
• [雑誌論文] Molecular Communication and Networking: Opportunities and Challenges (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nakano, M. Moore, F. Wei, A. T. Vasilakos, and J. W. Shuai
  • 雑誌名: IEEE Transactions on NanoBioscience 巻: 11 ページ: 135-148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Principles and Methods for Nanomechatronics: Signaling, Structure, and Functions Toward Nanorobots (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Q. Liu and T. Nakano
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Part C 巻: 42 ページ: 357-366
  • 査読あり
• [学会発表] Information Transmission Through a Multiple Access Molecular Communication Channel (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Okaie, T. Nakano, M. J. Moore and J. Q. Liu
  • 学会等名: Proc. IEEE Conference on Communications (ICC)
  • 発表場所: Hungary
  • 年月日: 20130609-20130613
• [学会発表] Cooperative Drug Delivery through Molecular Communication among Biological Nanomachines (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Nakano, M. J. Moore, Y. Okaie, A. Enomoto, and T. Suda
  • 学会等名: IEEE International Workshop on Molecular and Nanoscale Communications (MoNaCom)
  • 発表場所: Hungary
  • 年月日: 20130609-20130613
• [学会発表] Multiplexing over Molecular Communication Channels from Nanomachines to a Micro-scale Sensor Device (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Moore and T. Nakano
  • 学会等名: Proc. IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM 2012)
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 20121203-20121207
• [学会発表] Throughput and Efficiency of Molecular Communication Between Nanomachines (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nakano, Y. Okaie, and A. T. Vasilakos
  • 学会等名: Proc. 2012 IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC 2012)
  • 年月日: 20120400
• [学会発表] Nanomachine Placement Strategies for Detecting Brownian Molecules in Nanonetworks (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Okaie and T. Nakano
  • 学会等名: Proc. 2012 IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC 2012)
  • 年月日: 20120400
• [図書] Cambridge University Press (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Nakano, A. Eckford, T. Haraguchi
  • 総ページ数: 192
  • 出版者: Molecular Communication