分子信标在一类特殊的整数规划问题中的应用

分子信标具有高灵敏度、易操作以及检测成本低等优点,因此广泛地应用于DNA计算中;此外,金(Au)表面对荧光团具有猝灭能力,可以取代猝灭基团。文章将分子信标固定在Au表面上,构建一种高灵敏的分子信标模型,该模型可用于求解一类特殊的整数规划问题。首先将变量映射成固定在Au表面上的分子信标,且设计出不同的输入链表示变量的不同取值;其次根据变量的取值向试管中加入不同的输入链;在输入链加入后,试管中出现不同荧光信号,然后根据荧光信号的显示来判断约束条件的可行解;最后搜寻问题的最优解。与传统的分子信标模型相比,该模型允许反复清洗过程,可用于大规模检测,更易于应用于疾病监测、医药检测中。

DNA链置换反应网络在求解可满足问题中的应用

DNA链置换是一种非常重要的分子自组装方法,因其操作性强、实验条件简单而被广泛应用于DNA计算中。可满足问题是非确定性多项式问题(NP问题)中的一个经典问题,文章利用DNA链置换反应网络来求解可满足问题,利用Visual DSD语言设计DNA链。求解过程主要分为3个反应模块,即变量转换模块、求和模块和阈值比较模块。变量转换模块是将不同变量所代表的DNA链通过链置换反应转换成同一条链;求和模块是将转换后的链浓度进行相加;在阈值比较模块中,由于浓度的检测会存在一定的误差,为此设计了2个链置换反应检测是否有荧光显示来判断可行解,若有荧光显示则为可行解,反之不是。通过Visual DSD仿真软件得到了变量转换模块相对应的链置换反应网络图、变量仿真图以及阈值比较图。该方法可用来求解多个变量的可满足性问题。文章利用上述方法成功解决了一个5变量的可满足问题。

基于聚合酶链置换反应的2D-LASM混沌文本加密算法

针对现有的基于DNA序列进行信息加密算法中没有涉及到DNA计算中化学反应这一问题,提出了基于聚合酶链置换反应的2D-LASM混沌映射文本加密算法.该算法将混沌映射产生的伪随机序列和明文信息进行异或操作,然后转换成DNA序列;随后再将DNA序列进行聚合酶链置换反应得到新的DNA序列.对新的DNA序列进行解码,得到密文.最后对该算法的密钥空间进行分析,可知该算法具有较好的加密效果.