Fast and compact DNA logic circuits based on single-stranded gates using strand-displacing polymerase

逻辑门 计算机科学 DNA聚合酶 电子线路 DNA 聚合酶 算法 纳米技术 光电子学 材料科学 生物 物理 遗传学 量子力学
作者
Tianqi Song,Abeer Eshra,Shalin Shah,Hieu Bui,Daniel Fu,Ming Yang,Reem Mokhtar,John H. Reif
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Springer Nature]
卷期号:14 (11): 1075-1081 被引量:232
标识
DOI:10.1038/s41565-019-0544-5
摘要

DNA is a reliable biomolecule with which to build molecular computation systems. In particular, DNA logic circuits (diffusion-based) have shown good performance regarding scalability and correctness of computation. However, previous architectures of DNA logic circuits have two limitations. First, the speed of computation is slow, often requiring hours to compute a simple function. Second, the circuits are of high complexity regarding the number of DNA strands. Here, we introduce an architecture of DNA logic circuits based on single-stranded logic gates using strand-displacing DNA polymerase. The logic gates consist of only single DNA strands, which largely reduces leakage reactions and signal restoration steps such that the circuits are improved in regard to both speed of computation and the number of DNA strands needed. Large-scale logic circuits can be constructed from the gates by simple cascading strategies. In particular, we have demonstrated a fast and compact logic circuit that computes the square-root function of four-bit input numbers.
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
11111发布了新的文献求助10
刚刚
林搞搞完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
Mcarry发布了新的文献求助20
1秒前
1秒前
liusong发布了新的文献求助10
4秒前
轻松凌柏完成签到 ,获得积分10
5秒前
yating发布了新的文献求助10
5秒前
大老黑发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
liusong完成签到,获得积分10
9秒前
七七完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Nowind完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
15秒前
15秒前
15秒前
Baccano发布了新的文献求助10
16秒前
研友_8WMY7n完成签到 ,获得积分10
17秒前
大老黑完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
dd发布了新的文献求助10
19秒前
乐乐应助清新的幼旋采纳,获得10
19秒前
19秒前
小二郎应助violet采纳,获得10
20秒前
23秒前
cadet发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
Pastime发布了新的文献求助10
23秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
zh完成签到,获得积分10
25秒前
dd完成签到,获得积分20
25秒前
Jasper应助唐展通采纳,获得10
26秒前
28秒前
橙子完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
轻松凌柏发布了新的文献求助10
30秒前
pancake发布了新的文献求助80
31秒前
Eric完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Human Embryology and Developmental Biology 7th Edition 2000
The Developing Human: Clinically Oriented Embryology 12th Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5741889
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5404554
关于积分的说明 15343509
捐赠科研通 4883431
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625018
邀请新用户注册赠送积分活动 1573876
关于科研通互助平台的介绍 1530812