基于分子信標的邏輯門研究.pdf

1、DNA計算是繼電子計算后的一門新的生物計算方式。隨著電子計算機的尺度逐漸接近瓶頸，并且電子計算機不能很好地解決NP問題和NP難問題，各種不同類型計算機的研制開始受到人們的關注。而DNA計算具有存儲量大，以及高度并行性等優(yōu)點，可以較好地解決數(shù)學中的一些NP問題。近年來，越來越多的研究者開始關注DNA計算問題，并利用DNA分子解決了一些在電子計算中難以解決的問題，為生物計算機的研制提供了美好的前景。
　　邏輯電路系統(tǒng)在電子計算中有重要

2、的作用，也是進行各種運算的前提。同樣在DNA計算機的研制過程中，邏輯門作為最基本的運算結構，也是解決更復雜問題的前提條件。近年來，人們開始利用DNA結構所具有的堿基互補配對的特點，來構建不同的分子邏輯門。對于分子邏輯門的研究，許多學者提出了用粘貼模型，表面模型等來解決分子邏輯門的問題。這些方法主要是根據反應結果中DNA分子所具有的單雙鏈狀態(tài)來實現(xiàn)邏輯值的判斷。在試驗結果的檢測中，主要是對DNA進行測序，來判斷邏輯真值，易出現(xiàn)因錯誤雜交而

3、產生的誤差，且靈敏度不高。本文結合DNA所具有的雜交互補的靈活性，利用分子信標的特點，通過設計特殊的DNA結構，將分子信標作為輸入信號，以DNA結構作為基本結構，從而實現(xiàn)了邏輯門的構造。
　　該方法的創(chuàng)新之處在于，它將分子信標用到邏輯門的設計中，主要通過反應溶液中熒光強度的強弱來進行邏輯結果的檢測。這在之前的分子邏輯電路設計中是沒有出現(xiàn)過的，它的設計方式拓寬了用DNA分子構造邏輯電路輸入信號的范圍。該邏輯門模型的檢測方法靈敏度高，