用于控制分子计算的通用化学弛豫振荡器设计
动力系统
2022-09-08 v1
摘要
将高效指令操作嵌入生化系统一直是合成生物学的研究重点。关键问题之一是如何对作为计算单元的化学反进行排序。答案是设计化学振荡器，一种充当时钟信号以开启或关闭相应反应的组件。一些先前的工作提到了化学振荡的使用。然而，所使用的模型要么缺乏对振荡机制和性质的系统分析，要么过于复杂而难以在实践中处理。我们的工作总结了设计化学振荡器的通用流程，包括生成鲁棒的振荡物种、从这些物种构建时钟信号，以及建立终止组件以最终结束整个反应模块的循环。我们在常微分方程背景下分析了所提振荡器模型的动力学性质，并详细讨论了如何为所需效果确定参数。我们的模型对应于基于质量作用动力学的抽象化学反应，期望借助 DNA 链置换级联在化学中实现。我们对化学反应模块排序的考虑有助于推进将更复杂计算嵌入生化环境。
引用
@article{arxiv.2209.03033,
title = {Design of universal chemical relaxation oscillator to control molecular computation},
author = {Xiaopeng Shi and Chuanhou Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.03033},
year = {2022}
}