活性胶体上的化学逻辑门
软凝聚态物质
2023-02-16 v1 化学物理
摘要
合成活性胶体系统因其展现出的多样且往往不同寻常的现象，以及在从生物学到材料科学等领域的潜在应用而受到广泛研究。近期研究表明，利用酶促反应推进的活性胶体马达在需要马达在复杂生物医学环境中执行主动感知任务的应用中极具前景。在此类应用中，若活性胶体具备一定的计算能力将十分理想，使其能自主感知周围环境并改变自身动力学以执行特定任务。本文描述了如何利用胶体表面酶促化学反应的小型化学网络来构建基于马达的化学逻辑门。利用连续介质理论与分子模拟，描述了负责推进并构成化学门构建与功能基础的耦合酶反应的一些基本特征。给出了若干示例，展示具有特定化学逻辑门的胶体如何执行简单感知任务。由于不同酶门单独或成电路运作时功能多样，本文工作支持了如下建议：采用此类门的合成马达可被设计成以自主方式运作，以完成复杂任务。
引用
@article{arxiv.2302.07670,
title = {Chemical logic gates on active colloids},
author = {Jiang-Xing Chen and Jia-Qi Hu and Raymond Kapral},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.07670},
year = {2023}
}