【摘要】 这些门的输入和输出是模拟的,这意味着它们分别由输入和输出DNA链的浓度直接表示,而不需要转换为布尔信号的阈值。

DNA电路因其高度的可编程性和通用性而被广泛用于开发生物计算设备。在这里,我们提出了一种基于DNA链位移的模拟计算DNA电路系统构建的体系结构体系结构中的基本门包括加法、减法和乘法门。这些门的输入和输出是模拟的,这意味着它们分别由输入和输出DNA链的浓度直接表示,而不需要转换为布尔信号的阈值。我们提供了详细的域设计和门的动力学模拟来演示它们的预期性能。在这些门的基础上,我们描述了如何建立计算输入的多项式函数的DNA电路。利用泰勒级数和牛顿迭代法,多项式以外的函数也可以用基于我们的体系结构的DNA电路来计算。可编程性和通用性是脱氧核糖核酸的基本属性。在这些属性的基础上,人们进行了各种研究以开发具有指定功能的脱氧核糖核酸系统。一个重要的问题是设计脱氧核糖核酸电路来执行指定的计算,可以是数字的也可以是模拟的,在构建用于数字和模拟计算的脱氧核糖核酸电路方面已经做了出色的工作[1-6]。数字电路处理由二进制位编码的信息,其中每个位具有两个可能的值“0”和“1”。这些二进制值由物理量的阈值(例如,电模拟机的电压或机械模拟机的位置)决定,其中,如果物理量高于阈值,则为1,否则为0。数字电路有它们的优势。例如,它们比模拟电路更不容易产生偏差,并且数字电路的纠错方案的设计得到了更好的开发。在数字DNA电路方面已经做了出色的工作,其中一个主要成就是在体外构建了一个可以计算4位数字的平方根的数字DNA电路为了提高我们DNA门的性能,应该做的主要工作是减少泄漏。泄漏反应导致的误差随着时间的推移而不断增加,直到闸门用完。这对DNA门来说并不是特别的。泄漏是DNA链置换电路的常见问题。

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