使用玻璃珠的DNA计算机提高了并行处理能力

埃默里大学的三位研究人员找到了一种方法来加速DNA计算机中的并行处理。在他们发表在NatureNanotechnology杂志上的论文中，SelmaPiranej、AlisinaBazrafshan和KhalidSalaita描述了他们如何将DNA作为玻璃珠上的涂层，并将结果用作一种DNA计算机。

DNA计算机是一种分子计算机，它以生化方式而非电子方式工作，就像传统计算机一样。DNA计算机使用的酶以某种方式与DNA链发生反应，从而导致链式反应。涉及使用DNA计算机(如量子计算机)的研究围绕着开发以传统系统无法实现的方式进行计算的机器展开。

在这项新的努力中，研究人员采用了一种新方法来制造DNA计算机，将DNA作为涂层应用到极小的玻璃珠上。在实践中，玻璃珠要么在金基表面滚动，要么保持稳定，这取决于DNA涂层如何与附着在芯片表面的分子相互作用。在他们的场景中，一个“1”代表一个滚动，而一个“0”代表一个静止的珠子。为了读取数据，研究人员创建了一个智能手机应用程序来分析相机图像。研究人员声称他们的DNA计算机可以在15分钟内提供结果。

为了使计算机按预期工作，研究人员在涂层中加入了引导DNA分子。设计这些链以允许匹配芯片表面上的RNA分子，从而防止给定的珠子滚动。但是当将核糖核酸酶H添加到芯片中时，由于DNA断裂成RNA复合物，与DNA链的相互作用允许滚动。研究人员指出，他们的简单计算机能够执行布尔运算AND、OR、NOT和YES。

然后研究人员添加了他们所描述的锁复合体来控制处理。他们指出，由于可以使用不同形状和大小的珠子，他们的DNA计算机可以并行输出数千个读数。他们建议一种应用是检测人类唾液样本中的病毒。

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