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“分子计算机”充当微小的ID标签

点击量:   时间:2017-08-04 01:05:10

作者:Kurt Kleiner已开发出能够进行基本逻辑运算的分子,可用作识别单个细胞或纳米装置的微小ID标签这种称为分子计算识别(MCID)的技术可以产生数以千万计的独特标签这个想法来自对像硅逻辑门一样工作的分子的研究由英国贝尔法斯特女王大学的Prasanna de Silva及其同事创建,这些分子使用化学物质或混合化学物质作为输入,并以光为输出根据单一化学品的存在,简单的“是”和“非”门可以点亮也可以不点亮如果两种化学物质都不存在,则“NOR”门会亮起,而只有两种化学物质存在时,“AND”门才会亮起分子计算的前景是它允许在试管中同时进行数十亿次计算但是,de Silva承认,将简单的操作串联在一起以允许复杂的操作非常困难,并且他希望立即使用计算分子因此他提出了一种将计算分子用作分子标记的方法分子ID标签类似于基于硅芯片的“射频识别”(RFID)标签 RFID标签是在查询时广播唯一ID的微型芯片最小的一侧只有0.3毫米然而,对于某些应用来说,这仍然太大,例如尝试将标签附加到单个细胞,这在医学研究中可能是有用的这让de Silva希望分子方法有希望为了验证这一理论,de Silva及其同事将五种不同的“逻辑分子”附加到聚苯乙烯珠粒上,用化学品处理它们,并证明它们可以在显微镜下进行鉴定 de Silva说,最终这个过程可以实现自动化,分子组合可以从牌照中读出数字标记单个单元将允许每个单元在通过例如“芯片实验室”时被跟踪 “席卷整个行动的真正原因在于结合运营,”德席尔瓦说通过组合逻辑功能,可以创建大量单独的标签,每个标签给出不同的输出然后可以在用作输入的各种化学品中“洗涤”珠子,并且可以以荧光的形式读出答案标签可用于医学研究,允许研究人员标记和识别单个细胞,例如,在特定化学物质存在下会发出荧光对于需要跟踪数千或数百万个微小纳米结构的纳米技术人员来说,它也可能是有用的 “这项研究表明,分子计算确实可以在今天找到真正的应用,”意大利博洛尼亚大学的化学家Vincenzo Balzani说期刊参考:Nature Materials(DOI: