基于牛血清白蛋白与席夫碱的组合而构建出双输出分子逻辑电路

从纳米尺度实现分子的逻辑计算与应用是电子微处理器实现小型化的重要环节。本文利用1,3-丙二胺缩二水杨醛SALPHENH_(2)与牛血清白蛋白(BSA)上位点Ⅱ发生相互作用而制备了一种荧光探针复合物BSA@SALPHENH_(2)。实验结果表明,在280 nm激发且Zn^(2+)存在下,BSA@SALPHENH_(2)基于杂化荧光共振能量转移与电子交换能量转移而在350 nm以及426 nm处产生了2个荧光发射峰,然后利用不同的离子作为输入信号对其进行调控,设计了1个半减器和1个含有1个或门(OR gate)、1个与非门(NAND gate)、2个非门(NOT gate)及3个与门(AND gate)的二进制分子逻辑电路。

牛血清白蛋白@席夫碱双荧光化合物组合构建三输入-双输出分子逻辑电路

基于牛血清白蛋白与邻苯二胺缩二5-氟水杨醛这两种荧光化合物组合的方式设计了一种荧光探针,并采用荧光光谱、同步荧光光谱、三维荧光光谱及分子对接等方法研究它们之间相互作用的机理。实验结果表明,邻苯二胺缩二5-氟水杨醛与牛血清白蛋白之间可以形成稳态复合物,在形成过程中氢键及范德华力起主导作用,且邻苯二胺缩二5-氟水杨醛对牛血清白蛋白的构象会产生影响。此外,在280nm激发下,邻苯二胺缩二5-氟水杨醛与牛血清白蛋白之间可以基于荧光共振能量转移而在350nm及460nm处产生两个荧光发射峰。基于该特征,文章以牛血清白蛋白@邻苯二胺缩二5-氟水杨醛作为分子基逻辑材料,通过不同的金属离子对两个荧光发射峰进行调节,从而成功地构建出三个不同的分子逻辑路。