基于分子信標的DNA計算模型研究.pdf

1、1994年，Adleman用DNA分子解決了七節(jié)點的有向Hamilton路徑問題，成功打開了DNA計算研究領域之門。DNA計算機因具有大存儲空間、高并行性和低耗能等特征而成為了科學界的研究新寵。
　　自DNA計算出現(xiàn)以來，其無論是在模型的設計上還是在硬件的實現(xiàn)上都有了重大的進展和非凡的成果，這些進展和成果為進一步研究和發(fā)展DNA計算提供了很大的幫助。
　　分子信標是一種寡聚核苷酸探針，它的形狀類似于“發(fā)夾”，擁有結(jié)構(gòu)簡單、高

2、靈敏度以及高特異性等特點。分子信標最初用于測量溶液中的靶標數(shù)量，后經(jīng)人們的研究與發(fā)展，分子信標已成為分子生物學、數(shù)學等研究領域的一種重要研究工具。殷志祥最先提出了利用分子信標的特殊結(jié)構(gòu)來求解組合優(yōu)化問題，本文借鑒殷志祥的求解思路，以分子信標作為DNA計算的載體，做了如下研究，并通過解決一些實際問題來檢驗其效果。
　　首先，根據(jù)分子信標的結(jié)構(gòu)特點，將分子信標與粘貼模型相結(jié)合，把分子信標作為粘貼模型中的粘貼鏈，生成分子信標粘貼模型。該

3、模型與普通的分子信標模型相比的優(yōu)勢在于不需要生物酶的參與也不需要DNA鏈的延長;與普通的粘貼模型相比的優(yōu)勢在于在實際操作中不需再添加熒光探針來檢測DNA鏈的反映結(jié)果。本文將分子信標粘貼模型應用于求解可滿足性問題中，并給出具體實例驗證。
　　其次，根據(jù)分子信標的結(jié)構(gòu)特點及微流控芯片技術(shù)的優(yōu)勢，將分子信標與微流控芯片技術(shù)相結(jié)合，在微流控芯片上實現(xiàn)分子信標的計算，建立一種新型分子信標模型。該模型彌補了分子信標在溶液和固體表面的不易操作、