基于DNA逻辑电路的新型双足DNA行走纳米机器

互补碱基配对规则可用于设计和组装广泛的复杂二级结构，有助于开发具有独特功能的DNA分子器件，为不同的研究领域做出重大贡献。

DNA逻辑门接受生物分子(如DNA)或其他外部信息作为输入，将DNA结构变化带来的表征结果作为输出。后布尔运算，可以确定不同输入的相互标识和相关性。

将前一个逻辑门的输出作为后一个逻辑门的输入，可以建立多个级联逻辑电路或逻辑门。逻辑电路具有多种组合方式和不同的输出模式，具有广泛的生物医学应用潜力。

彭淼的团队来自苏州生物医学工程技术研究院(SIBET)中国科学院亚博老虎机网登录最近发明了一种创新的双足DNA行走纳米机器。该团队基于级联链位移放大构建了一系列DNA逻辑电路。这些工具可以用来探索复杂样品中生物分子之间的联系。

这项研究涉及修改带有茎环结构的径迹DNA探针的电极界面。为了产生大量的单链序列，在上游均质系统中引入了靶触发链位移放大。

然后，将三路DNA连接结构组织成一个两足步行器。当茎环结构的驱动链存在时，两足步行器围绕电极界面移动以富集电化学信号分子。

此外，研究人员使用不完整的三通结和双链结构来构建逻辑门和/或通过级联链位移放大。然后，也开发了NOR、NAND、XOR和XNOR门。两个输入逻辑电路显示出优越的逻辑操作性能。

三个输入和或门后来在设计的四路连接和双绞线结构的帮助下建造。作为研究的一部分创建的逻辑电路可以为通信、生物分子信息控制和生物计算领域的研究人员提供新的思路，此外还可以在超灵敏生物医学传感领域找到应用。

本研究得到了中国和澳大利亚政府和国家自然科学基金的科技合作项目的资助。亚博老虎机网登录

期刊引用:

苗，P&Tang，Y（2021）用于miRNA诊断的级联链置换和基于双足行走的DNA逻辑系统。ACS中央科学。亚博老虎机网登录doi.org/10.1021/acscentsci.1c00277．

资料来源：https://english.cas.cn/