已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Programming gel automata shapes using DNA instructions

计算机科学 DNA 自动机 细胞自动机 程序设计语言 计算生物学 理论计算机科学 生物 遗传学 算法
作者
Ruohong Shi,Kuan-Lin Chen,Joshua Fern,Siming Deng,Yixin Liu,Dominic Scalise,Qi Huang,Noah J. Cowan,David H. Gracias,Rebecca Schulman
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-024-51198-9
摘要

The ability to transform matter between numerous physical states or shapes without wires or external devices is a major challenge for robotics and materials design. Organisms can transform their shapes using biomolecules carrying specific information and localize at sites where transitions occur. Here, we introduce gel automata, which likewise can transform between a large number of prescribed shapes in response to a combinatorial library of biomolecular instructions. Gel automata are centimeter-scale materials consisting of multiple micro-segments. A library of DNA activator sequences can each reversibly grow or shrink different micro-segments by polymerizing or depolymerizing within them. We develop DNA activator designs that maximize the extent of growth and shrinking, and a photolithography process for precisely fabricating gel automata with elaborate segmentation patterns. Guided by simulations of shape change and neural networks that evaluate gel automata designs, we create gel automata that reversibly transform between multiple, wholly distinct shapes: four different letters and every even or every odd numeral. The sequential and repeated metamorphosis of gel automata demonstrates how soft materials and robots can be digitally programmed and reprogrammed with information-bearing chemical signals.

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
粗心的画板完成签到 ,获得积分10
4秒前
可爱的函函应助何何采纳,获得10
4秒前
4秒前
10秒前
2052669099发布了新的文献求助20
12秒前
13秒前
13秒前
yunhao给yunhao的求助进行了留言
15秒前
惊鸿完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
20秒前
22秒前
当当完成签到,获得积分10
22秒前
高飞完成签到,获得积分10
22秒前
szy完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
25秒前
26秒前
深情安青应助顺利秋灵采纳,获得30
27秒前
小马马马马儿完成签到,获得积分10
27秒前
xlkz发布了新的文献求助10
28秒前
Z666666666发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
pililili完成签到,获得积分10
29秒前
31秒前
32秒前
隔壁小黄完成签到 ,获得积分10
32秒前
青春梦完成签到 ,获得积分10
33秒前
pililili发布了新的文献求助10
33秒前
ww完成签到,获得积分10
34秒前
34秒前
35秒前
Fajr发布了新的文献求助30
35秒前
Nomiy发布了新的文献求助10
35秒前
39秒前
kxy0311完成签到 ,获得积分10
39秒前
Z666666666发布了新的文献求助10
40秒前
yingzi完成签到,获得积分10
40秒前
顺利秋灵发布了新的文献求助30
40秒前
40秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Cardiopulmonary Bypass and Mechanical Support: Principles and Practice, Fifth Edition 400
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Probability and Stochastic Processes 333
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6751397
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8480409
关于积分的说明 18084498
捐赠科研通 6028201
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3006851
邀请新用户注册赠送积分活动 1983770
关于科研通互助平台的介绍 1952597