Propelling DNA Computing with Materials’ Power: Recent Advancements in Innovative DNA Logic Computing Systems and Smart Bio‐Applications

DNA运算 纳米技术 智能材料 计算机科学 DNA 材料科学 系统工程 工程类 生物 遗传学
作者
Daoqing Fan,Juan Wang,Erkang Wang,Shaojun Dong
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:7 (24) 被引量:62
标识
DOI:10.1002/advs.202001766
摘要

Abstract DNA computing is recognized as one of the most outstanding candidates of next‐generation molecular computers that perform Boolean logic using DNAs as basic elements. Benefiting from DNAs’ inherent merits of low‐cost, easy‐synthesis, excellent biocompatibility, and high programmability, DNA computing has evoked substantial interests and gained burgeoning advancements in recent decades, and also exhibited amazing magic in smart bio‐applications. In this review, recent achievements of DNA logic computing systems using multifarious materials as building blocks are summarized. Initially, the operating principles and functions of different logic devices (common logic gates, advanced arithmetic and non‐arithmetic logic devices, versatile logic library, etc.) are elaborated. Afterward, state‐of‐the‐art DNA computing systems based on diverse “toolbox” materials, including typical functional DNA motifs (aptamer, metal‐ion dependent DNAzyme, G‐quadruplex, i‐motif, triplex, etc.), DNA tool‐enzymes, non‐DNA biomaterials (natural enzyme, protein, antibody), nanomaterials (AuNPs, magnetic beads, graphene oxide, polydopamine nanoparticles, carbon nanotubes, DNA‐templated nanoclusters, upconversion nanoparticles, quantum dots, etc.) or polymers, 2D/3D DNA nanostructures (circular/interlocked DNA, DNA tetrahedron/polyhedron, DNA origami, etc.) are reviewed. The smart bio‐applications of DNA computing to the fields of intelligent analysis/diagnosis, cell imaging/therapy, amongst others, are further outlined. More importantly, current “Achilles’ heels” and challenges are discussed, and future promising directions of this field are also recommended.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
3秒前
jjj发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
杜凯发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
能干的大门完成签到,获得积分10
8秒前
刘小跳完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
wnx完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
彭于晏应助FUNG采纳,获得10
9秒前
光亮的笑白完成签到,获得积分10
11秒前
Sophia发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI5应助李傲采纳,获得10
12秒前
英俊的胜发布了新的文献求助10
14秒前
phy完成签到,获得积分10
14秒前
17秒前
Sophia完成签到,获得积分10
20秒前
ixueyi发布了新的文献求助10
22秒前
小哇完成签到,获得积分10
22秒前
FUNG发布了新的文献求助10
23秒前
伶俐的不尤完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
科研通AI2S应助英俊的胜采纳,获得10
29秒前
今天只做一件事应助wyc采纳,获得10
30秒前
32秒前
科研通AI5应助Yzz采纳,获得10
32秒前
32秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
36秒前
36秒前
36秒前
科研通AI5应助jxas采纳,获得10
37秒前
Lucas应助苏卿采纳,获得30
37秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
38秒前
shuxue完成签到,获得积分10
39秒前
遇见馅儿饼完成签到 ,获得积分10
40秒前
落寞的妖妖完成签到,获得积分10
41秒前
梁婷发布了新的文献求助10
41秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
T/CAB 0344-2024 重组人源化胶原蛋白内毒素去除方法 1000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3775383
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3321040
关于积分的说明 10203256
捐赠科研通 3035928
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1665883
邀请新用户注册赠送积分活动 797128
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757744