团队开发构建基于DNA的可编程门阵列的技术

上海交通大学的化学家和化学工程师团队与中国科学院的一位同事合作，构建了一个基于DNA的可编程门阵列，用于通用DNA计算。在《自然》杂志上报道的研究中，该小组克服了阻碍多用途DNA电路开发的障碍，并使用他们的新工艺创建了电路。

1994年，伦纳德·阿德曼(LeonardAdleman)因其提出使用DNA碱基配对来创建生物计算设备而获得图灵奖。从那时起，已经创建了许多此类设备。但到目前为止，任何给定设备只能做一件事。在这项新的努力中，中国的团队通过开发一种使用DNA创建现场可编程门阵列的技术，克服了其他致力于使此类设备更加通用的研究人员所面临的问题，他们将其描述为基于DNA的可编程门阵列。DPGA)。

这项工作涉及将DNA链添加到装有缓冲液的试管中。然后，他们引发化学反应，迫使这些链以所需的方式聚集在一起，形成更长的链，共同构成DPGA。然后，该团队添加了荧光标记，以便观察和跟踪电路的形成。测试表明，只需将特定数量的短分子添加到DNA链上，单个DPGA的设计方式就可以创建1000亿个独特的电路。

在测试DPGA时，研究人员发现，只需将其中的三个连接在一起，他们就能够构建一个能够求解二次方程或平方根的电路。他们指出，可以通过添加特定形状的分子来添加数字来计算此类公式。DPGA的输出是通过使用荧光标记研究最终反应产生的分子来完成的。

研究小组发现，他们还可以使用DPGA作为小RNA分子的分类工具，从而可以分离某些类型，例如那些作为某些类型癌细胞标记的分子。

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