Arquitectura de síntesis de biochips microfluídicos de flujo continuo con optimización de pares de conexiones
Autores: Hu, Xu; Chen, Zhen; Chen, Zhisheng; Liu, Genggeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Arquitectura de síntesis de biochips microfluídicos de flujo continuo con optimización de pares de conexiones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Microfluidic biochips
Flujo continuo
Síntesis de alto nivel
Pares de conexión
Algoritmo de enrutamiento
Resultados experimentales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 49
Citaciones: Sin citaciones
Los biochips microfluídicos de flujo continuo son un tipo de tecnología de biochips basada en canales microfluídicos que permiten realizar varios experimentos y análisis biológicos en un chip pequeño. Tienen las ventajas de un alto rendimiento, alta sensibilidad, alta precisión, bajo costo y rápida respuesta. En la síntesis arquitectónica de biochips microfluídicos de flujo continuo (CFMBs), el trabajo previo no ha considerado la reducción de los requisitos de interconexión de componentes, lo que ha llevado a un aumento en el número de pares de conexión. En este documento, proponemos un flujo de síntesis arquitectónica para biochips microfluídicos de flujo continuo con optimización de pares de conexión, que incluye síntesis de alto nivel, ubicación y enrutamiento. En la etapa de síntesis de alto nivel, nuestro método reduce la necesidad de interconexiones de componentes, lo que disminuye el número de pares de conexión. Nuestro método realiza un enlace detallado, obteniendo en última instancia resultados de enlace y programación de alta calidad para los caminos de flujo. Basándonos en los resultados de enlace de alta calidad, proponemos una estrategia de ubicación de puertos basada en la correlación de puertos y posteriormente utilizamos un colocado cuadrático para ubicar los componentes. Durante la etapa de enrutamiento, empleamos un algoritmo de enrutamiento consciente de conflictos para generar canales de flujo y reducir conflictos entre tareas de transporte de líquidos. Los resultados experimentales en múltiples pruebas demuestran la efectividad de nuestro método. En comparación con el trabajo existente, el algoritmo propuesto obtiene reducciones promedio del 35.34% en pares de conexión, 24.30% en intersecciones de canales de flujo, 21.71% en la longitud total de canales de flujo y 18.39% en el tiempo de ejecución de bioensayos.
Descripción
Los biochips microfluídicos de flujo continuo son un tipo de tecnología de biochips basada en canales microfluídicos que permiten realizar varios experimentos y análisis biológicos en un chip pequeño. Tienen las ventajas de un alto rendimiento, alta sensibilidad, alta precisión, bajo costo y rápida respuesta. En la síntesis arquitectónica de biochips microfluídicos de flujo continuo (CFMBs), el trabajo previo no ha considerado la reducción de los requisitos de interconexión de componentes, lo que ha llevado a un aumento en el número de pares de conexión. En este documento, proponemos un flujo de síntesis arquitectónica para biochips microfluídicos de flujo continuo con optimización de pares de conexión, que incluye síntesis de alto nivel, ubicación y enrutamiento. En la etapa de síntesis de alto nivel, nuestro método reduce la necesidad de interconexiones de componentes, lo que disminuye el número de pares de conexión. Nuestro método realiza un enlace detallado, obteniendo en última instancia resultados de enlace y programación de alta calidad para los caminos de flujo. Basándonos en los resultados de enlace de alta calidad, proponemos una estrategia de ubicación de puertos basada en la correlación de puertos y posteriormente utilizamos un colocado cuadrático para ubicar los componentes. Durante la etapa de enrutamiento, empleamos un algoritmo de enrutamiento consciente de conflictos para generar canales de flujo y reducir conflictos entre tareas de transporte de líquidos. Los resultados experimentales en múltiples pruebas demuestran la efectividad de nuestro método. En comparación con el trabajo existente, el algoritmo propuesto obtiene reducciones promedio del 35.34% en pares de conexión, 24.30% en intersecciones de canales de flujo, 21.71% en la longitud total de canales de flujo y 18.39% en el tiempo de ejecución de bioensayos.