清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!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,伴您科研之路漫漫前行!

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
4秒前
快乐碱基对完成签到 ,获得积分10
21秒前
依然发布了新的文献求助10
23秒前
ffff完成签到 ,获得积分10
29秒前
虚幻的源智完成签到,获得积分10
30秒前
随心所欲完成签到 ,获得积分10
35秒前
飞云完成签到 ,获得积分10
51秒前
aki完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
花火完成签到,获得积分10
2分钟前
ding应助车慧怡采纳,获得10
2分钟前
依然完成签到,获得积分10
2分钟前
3分钟前
我我轻轻完成签到 ,获得积分10
3分钟前
跳跃寄松发布了新的文献求助10
3分钟前
orixero应助跳跃寄松采纳,获得10
3分钟前
车慧怡关注了科研通微信公众号
4分钟前
4分钟前
4分钟前
车慧怡发布了新的文献求助10
4分钟前
long发布了新的文献求助10
4分钟前
完美世界应助Yoeyvol采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
Yoeyvol发布了新的文献求助10
5分钟前
啊啊啊完成签到 ,获得积分10
5分钟前
呆橘完成签到 ,获得积分10
5分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
白昼の月完成签到 ,获得积分0
6分钟前
SciGPT应助flora采纳,获得30
6分钟前
7分钟前
flora发布了新的文献求助30
7分钟前
科研小白完成签到,获得积分10
7分钟前
7分钟前
屎侬完成签到,获得积分20
7分钟前
屎侬关注了科研通微信公众号
8分钟前
英俊的铭应助初景采纳,获得10
8分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
8分钟前
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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7323695
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8939081
关于积分的说明 18952166
捐赠科研通 6980785
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3215281
关于科研通互助平台的介绍 2382690
邀请新用户注册赠送积分活动 2194563