平面上的分子蜘蛛

具有由单链 DNA 片段构成的“腿”的合成生物分子蜘蛛，当基底 DNA 与腿 DNA 互补时，可以在覆盖有称为基底的单链 DNA 片段的表面上移动。如果蜘蛛的运动不影响基底，则蜘蛛在渐近意义上表现为随机行走。我们研究了在每個格点都有基底的方格晶格上移动的蜘蛛的扩散系数和访问位点数。蜘蛛的腿跳跃至最近邻位点，并受限于任意两条腿之间的距离不能超过最大跨度。我们建立了双足蜘蛛的解析结果，并对多足蜘蛛进行了数值研究。在实验实现中，腿通常将基底转化为产物（已访问位点）。腿与产物的结合较弱，因此从基底跳跃的速率较小。这使得问题成为非马尔可夫的，我们对此进行了数值研究。我们展示了一种反直觉行为的出现：蜘蛛在未访问位点上被减速得越多，它们的运动性就越强。