具有S型响应的生化滤波器：增加生物分子逻辑的复杂性

本文报道并分析了一种人为设计的（而非天然的）生化滤波过程的首次实现，该过程作为有前景的网络组件，用于增加生物分子逻辑系统的复杂性。生化逻辑研究的关键挑战一直是实现复杂网络设计的可扩展性。各种逻辑门已经实现，但用于互连和信号处理的模拟元件“工具箱”仍然难以获得。滤波器作为网络元件非常重要，它允许控制信号传输和转换中的噪声。我们报告了一种多功能的生化滤波机制，该机制设计为具有S型响应并结合了信号转换过程。通过添加抗坏血酸，改变了辣根过氧化物酶催化过氧化氢氧化显色电子供体的过程，从而可以选择性地抑制输出信号，将响应从凸形修改为S形。我们开发了一个动力学模型来评估滤波质量。该结果为设计可扩展的生物分子信息处理系统提供了改进的能力。