基于DNA鏈置換反應(yīng)的分子邏輯運(yùn)算研究.pdf

1、DNA鏈置換反應(yīng)作為分子計(jì)算領(lǐng)域新興的分子操作技術(shù),已被廣泛用于科學(xué)計(jì)算、納米機(jī)器、生物醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域。設(shè)計(jì)可以進(jìn)行級(jí)聯(lián)反應(yīng)的分子邏輯單元,并應(yīng)用其構(gòu)建分子邏輯運(yùn)算模型的是實(shí)現(xiàn)分子計(jì)算的基礎(chǔ)。本文基于DNA鏈置換反應(yīng)設(shè)計(jì)出分子邏輯門(mén)以及分子放大器,并將其組合成可以實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算的分子邏輯模型。主要的研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先,基于DNA鏈置換反應(yīng),設(shè)計(jì)出可以實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)反應(yīng)的分子邏輯門(mén)和分子放大器。為了使上一級(jí)的輸出信號(hào)可以成為下一級(jí)生化

2、反應(yīng)的輸入信號(hào),實(shí)現(xiàn)分子元器件之間的級(jí)聯(lián)反應(yīng),設(shè)計(jì)了基于單極不可逆的DNA鏈置換反應(yīng)的分子與門(mén)、分子或門(mén)和分子非門(mén)。利用分子濃度對(duì)DNA鏈置換反應(yīng)平衡的影響,設(shè)計(jì)出分子放大器。在分子邏輯電路中加入分子放大器,可以有效地預(yù)防級(jí)聯(lián)反應(yīng)過(guò)程中的信號(hào)衰減。
　　其次,構(gòu)建分子邏輯運(yùn)算模型。構(gòu)建二級(jí)和三級(jí)分子邏輯電路,進(jìn)行對(duì)比得出,分子邏輯電路中級(jí)聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生的信號(hào)衰減將影響到計(jì)算模型的擴(kuò)展。在分子邏輯電路的輸入端和輸出端加入對(duì)應(yīng)的分子放大器