Para ilmuwan mengembangkan sirkuit logika baru untuk DNA

ara. 1. Deteksi elektrokimia DNA bipedal miRNA. Kredit: SIBET

Berdasarkan aturan pasangan dasar komplementer, berbagai struktur sekunder yang kompleks dapat dirancang dan dirakit untuk mengembangkan perangkat molekuler DNA dengan fungsi spesifik yang memainkan peran penting dalam berbagai bidang penelitian.


DNA Gerbang logika, gerbang logika Mengambil biomolekul (misalnya, DNA) atau informasi eksternal lainnya sebagai input dan hasil karakterisasi yang dihasilkan dari perubahan struktur DNA sebagai output. Setelah operasi logis, identifikasi timbal balik dan korelasi antara input yang berbeda dapat ditentukan. Selain itu, beberapa berturut-turut Logika gerbang, atau sirkuit logika, dapat dibangun dengan mengambil output dari gerbang logika sebelumnya sebagai input yang terakhir. Dengan kombinasi yang berbeda dan mode keluaran yang berbeda, rangkaian logika memiliki prospek yang luas untuk aplikasi biomedis.

Baru-baru ini, kelompok MIAO Peng dari Institut Teknik dan Teknologi Biomedis Suzhou (SIBET) dari Akademi Ilmu Pengetahuan China mengembangkan mesin nano bipedal DNA baru, para peneliti membangun serangkaian sirkuit logika DNA berdasarkan amplifikasi perpindahan kaskade. Alat tersebut dapat digunakan untuk mengeksplorasi hubungan antara molekul biologis dalam sampel yang kompleks.

Dalam makalah ini, probe DNA dilacak menggunakan loop batang الحلقة struktur Antarmuka elektroda telah dimodifikasi. Dalam sistem homolog hulu, amplifikasi perpindahan untai yang diinduksi target diperkenalkan untuk menghasilkan sejumlah besar urutan untai tunggal.

Para ilmuwan mengembangkan sirkuit logika baru untuk DNA

Gambar 2. Konstruksi gerbang logika dua masukan. Kredit: SIBET

Struktur persimpangan DNA 3 arah kemudian dirakit sebagai walker bipedal. Di hadapan untaian driver yang diatur loop batang, treadmill bipedal bergerak di sekitar antarmuka elektroda untuk memperkaya molekul pensinyalan elektrokimia.

Selain itu, dengan menggunakan persimpangan 3 arah yang tidak lengkap dan struktur untai ganda, gerbang logika AND dan OR dihasilkan dengan memperkuat perpindahan untai yang berurutan. Selanjutnya, gerbang NAND, NOR, XOR dan XNOR juga dikembangkan. logika masukan lingkaran Menunjukkan kinerja yang sangat baik dalam operasi logis.

Para ilmuwan mengembangkan sirkuit logika baru untuk DNA

Gambar 3. Membangun gerbang logika dengan tiga input. Kredit: SIBET

Kemudian, gerbang AND dan OR tiga input dibuat menggunakan persimpangan empat arah yang dirancang dan struktur untai ganda. Itu sirkuit logika yang dikembangkan dalam penelitian ini tidak hanya dapat diterapkan dalam penginderaan biomedis ultrasensitif, tetapi juga memberikan ide-ide baru untuk penelitian di bidang pengendalian informasi biomolekul, komunikasi, dan biokomputer.


Peneliti membuat gerbang logika berdasarkan saraf yang terbuat dari bahan 2D


informasi lebih lanjut:
Peng Miao et al, Cascade Strand Displacement and Bipedal Walking Based DNA Logic System untuk diagnosis miRNA, Ilmu Pusat ACS (2021). DOI: 10.1021 / accentsci.1c00277

kutipan: Ilmuwan Mengembangkan Sirkuit Logika DNA Baru (2021, 12 Juli) Diperoleh 12 Juli 2021 dari https://phys.org/news/2021-07-scientists-dna-logic-circuits.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Sekalipun ada kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.

READ  Pesawat ruang angkasa NASA yang membawa sampel asteroid pembuat sejarah akan menuju ke Bumi

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *