Chemical-to-mechanical molecular computation using DNA-based motors with onboard logic

计算 DNA运算 计算机科学 DNA 分子马达 生物分子 多路复用 逻辑门 生物系统 纳米技术 算法 材料科学 化学 生物 电信 生物化学
作者
Selma Piranej,Alisina Bazrafshan,Khalid Salaita
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Nature Portfolio]
卷期号:17 (5): 514-523 被引量:33
标识
DOI:10.1038/s41565-022-01080-w
摘要

DNA has become the biomolecule of choice for molecular computation that may one day complement conventional silicon-based processors. In general, DNA computation is conducted in individual tubes, is slow in generating chemical outputs in response to chemical inputs and requires fluorescence readout. Here, we introduce a new paradigm for DNA computation where the chemical input is processed and transduced into a mechanical output using dynamic DNA-based motors operating far from equilibrium. We show that DNA-based motors with onboard logic (DMOLs) can perform Boolean functions (NOT, YES, AND and OR) with 15 min readout times. Because DMOLs are micrometre-sized, massive arrays of DMOLs that are identical or uniquely encoded by size and refractive index can be multiplexed and perform motor-to-motor communication on the same chip. Finally, DMOL computational outputs can be detected using a conventional smartphone camera, thus transducing chemical information into the electronic domain in a facile manner, suggesting potential applications.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
Sheng发布了新的文献求助200
刚刚
哦豁拐咯发布了新的文献求助10
刚刚
斯文败类应助木木木采纳,获得10
刚刚
juice完成签到 ,获得积分10
刚刚
SciGPT应助ly采纳,获得10
1秒前
顾腾发布了新的文献求助30
1秒前
科目三应助个性梦蕊采纳,获得10
1秒前
专注凌文完成签到,获得积分10
1秒前
罗山柳发布了新的文献求助10
2秒前
陈林的爹完成签到,获得积分10
3秒前
我要睡觉w发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
我如金匠发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Aprilzhou完成签到,获得积分10
4秒前
wxbroute发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
elsie发布了新的文献求助10
6秒前
仲滋滋完成签到,获得积分10
6秒前
骆驼关注了科研通微信公众号
7秒前
7秒前
慕青应助熠熠采纳,获得10
8秒前
Yoki发布了新的文献求助30
9秒前
zhanyusun完成签到,获得积分20
9秒前
bryce发布了新的文献求助10
9秒前
aa发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
cuberblue发布了新的文献求助10
10秒前
情怀应助easymoney采纳,获得10
11秒前
起朱楼应助阿辉采纳,获得20
11秒前
夏天不回来完成签到,获得积分10
11秒前
乐乐应助lai采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
小海绵完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
perway发布了新的文献求助10
14秒前
蘇尼Ai发布了新的文献求助10
14秒前
yyy发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Comparison of adverse drug reactions of heparin and its derivates in the European Economic Area based on data from EudraVigilance between 2017 and 2021 500
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3952008
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3497414
关于积分的说明 11087298
捐赠科研通 3228031
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1784626
邀请新用户注册赠送积分活动 868824
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801198