[发明专利]分子通信系统及方法

权利要求书

1.一种分子通信系统，所述分子通信系统包括：

分子发射器，所述分子发射器被配置为发射信息分子，在所述信息分子中编码指定的信息；

分子接收器，所述分子接收器被配置为接收所述信息分子；以及

分子胶囊，所述分子胶囊被配置为将所述信息分子从所述分子发射器运送到所述分子接收器；

其中，所述分子发射器、所述分子接收器以及所述分子胶囊中的每一个都具有人造细胞膜，在所述人造细胞膜中嵌入了至少一种分子开关，所述分子开关响应于外部输入信号从而依据所述外部输入信号的应用来控制所述分子发射器和所述分子胶囊之间的关联与分开以及所述分子胶囊和所述分子接收器之间的关联与分开。

2.如权利要求1所述的分子通信系统，其中，在所述系统中包括两个或更多个所述分子接收器，各所述分子接收器具有其独有分子开关，并且所述分子胶囊具有与所述信息分子要被传递到的目标分子接收器对应的分子开关。

3.如权利要求1所述的分子通信系统，其中在所述系统中包括两个或更多个所述分子接收器，并且所述两个或更多个所述分子接收器被分组成一个或更多个组，属于同一组的各所述分子接收器具有组专用分子开关，并且所述分子胶囊具有与所述信息分子要被传递到的目标组的所述组专用开关对应的分子开关。

4.如权利要求1所述的分子通信系统，其中，在所述系统中包括两个或更多个所述分子接收器，所述两个或更多个所述分子接收器被分组成一个或更多个组，各所述分子接收器具有其独有分子开关，属于同一组的各所述分子接收器具有组专用分子开关，并且

所述分子胶囊具有与所述信息分子要被传递到的目标分子接收器的所述独有分子开关对应的第一分子开关和/或与所述信息分子要被传递到的目标组的所述组专用开关对应的第二分子开关。

5.如权利要求1-4的任意一个所述的分子通信系统，其中所述分子发射器具有一个或更多个与嵌入在所述分子胶囊中的所述分子开关一样的所述分子开关。

6.如权利要求1所述的分子通信系统，其中，多种所述分子开关被嵌入在所述分子胶囊中，并且

其中，在所述系统中包括两个或更多个所述分子发射器，各所述分子发射器具有至少一种与嵌入在所述分子胶囊中的所述分子开关一样的所述分子开关。

7.如权利要求1所述的分子通信系统，其中所述分子接收器具有连接人造受体和酶的人造信令级联，所述分子胶囊将用作输入信号的信息分子运送到所述人造受体，

其中，当在所述分子接收器处接收到的所述信息分子影响所述人造受体时，所述酶的活性改变。

8.一种分子通信方法，所述分子通信方法用于使用分子胶囊将在其中编码了指定信息的信息分子从分子发射器传递到分子接收器，所述方法包括以下步骤：

准备所述分子发射器、所述分子胶囊以及所述分子接收器，它们中的每一个都具有人造细胞膜，在所述人造细胞膜中嵌入了至少一种响应于外部输入信号的分子开关；

将所述信息分子封装入或固定到所述分子胶囊；

将第一外部输入信号施加到所述分子发射器的所述分子开关和与所述分子发射器相关联的所述分子胶囊的所述分子开关，以使所述分子发射器发射所述分子胶囊；以及

将第二外部输入信号施加到所述分子接收器的所述分子开关和向所述分子接收器传递的所述分子胶囊的所述分子开关，以允许所述分子接收器接收所述分子胶囊。

9.如权利要求8所述的分子通信方法，所述分子通信方法还包括以下步骤：

准备多个所述分子接收器，各所述分子接收器配备有独有分子开关；

将与所述信息分子要被传递到的目标分子接收器的所述独有分子开关对应的分子开关嵌入所述分子胶囊中；

将所述第一外部输入信号施加到通过所述分子开关彼此相关联的所述分子发射器的所述分子开关和所述分子胶囊的所述分子开关，以允许所述分子发射器发射所述分子胶囊；以及

将所述第二外部输入信号施加于所述目标分子接收器的所述分子开关和向所述目标分子接收器传递的所述分子胶囊的所述分子开关，以允许所述目标分子接收器接收所述分子胶囊。