Information Rates of Controlled Protein Interactions Using Terahertz Communication
Notice bibliographique
Résumé
In this work, we present a paradigm bridging electromagnetic (EM) and molecular communication through a stimuli-responsive intra-body model. It has been established that protein molecules, which play a key role in governing cell behavior, can be selectively stimulated using Terahertz (THz) band frequencies. By triggering protein vibrational modes using THz waves, we induce changes in protein conformation, resulting in the activation of a controlled cascade of biochemical and biomechanical events. To analyze such an interaction, we formulate a communication system composed of a nanoantenna transmitter and a protein receiver. We adopt a Markov chain model to account for protein stochasticity with transition rates governed by the nanoantenna force. Both two-state and multi-state protein models are presented to depict different biological configurations. Closed form expressions for the mutual information of each scenario is derived and maximized to find the capacity between the input nanoantenna force and the protein state. The results we obtain indicate that controlled protein signaling provides a communication platform for information transmission between the nanoantenna and the protein with a clear physical significance. The analysis reported in this work should further research into the EM-based control of protein networks.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».