[發明專利]一種基于DNA算法自組裝的全加器設計方法

無效

• 申請號: 201310055291.X
• 申請日: 2013-02-21
• 公開（公告）號: CN103475360A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 王子成;吳艷敏;王春秀;孫軍偉;王延峰;張勛才;崔光照;姚莉娜;田桂花;葉盟盟
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業學院
• 主分類號: H03K19/20
• 分類號: H03K19/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于DNA算法自組裝的全加器設計方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：基于DNA自組裝技術構建構造剛性三交叉DNA分子；設計全加器的三種類型剛性DNA?Tiles，包括輸入X類Tiles，輸出Y類Tiles和初始化C類Tiles；在預先設定的實驗條件下，控制合適溫度以及溶液的濃度，保證DNA自組裝順利完成組裝；結果提取，尋找出運算完整的自組裝結構，分離并提取其中的報告鏈，根據編碼原則讀取結果。?

2.如權利要求1所述的基于DNA算法自組裝的全加器設計方法，其特征在于，邏輯SUM運算是通過兩個異或門組合實現的：首先，輸入值I₁和I₂進行異或運算：然后，再與I₃進行異或運算，即而邏輯CARRY運算則是通過一個異或門、兩個與門和一個或門組合實現的：首先，輸入值I₁和I₂進行異或運算：接著，與I₃進行與運算；同時，輸入值I₁和I₂進行與運算：I₁∩I₂；最后，結合前兩個步驟計算的邏輯值進行或運算，即：?

3.如權利要求1所述的基于DNA算法自組裝的全加器設計方法，其特征在于，執行全加運算的Tile模型為：?

三交叉螺旋抽象成矩形，Tiles之間通過粘性末端進行連接，抽象成幾何形狀的螺旋沒有發夾結構；粘性末端抽象成三角形；分子瓦輸出值和輸入值分別位在矩形上下兩個邊上，每一個粘性末端代表一個值，一起構成了用于執行全加運算的組分Tiles集合。?

4.如權利要求3所述的基于DNA算法自組裝的全加器設計方法，其特征在于，累積半加運算是由一系列的布爾邏輯輸入x₁，x₂，x₃，…，x_n和一系列布爾輸出變量和所組成；為執行全加運算，需要兩種不同種類的X類Tiles，一種賦值為0，而另一種賦值為1。Tiles賦值為0或者1，在化學意義上，用限制位點PvuII(CAGCTG)表示0，用EcoR?V(GATATC)表?示1；輸入X類Tiles，Tiles的值位在矩形的左上角，通過左上的粘性末端直接傳遞值，另外兩個粘性末端用于初始化和連接輸入值。?

5.如權利要求3所述的基于DNA算法自組裝的全加器設計方法，其特征在于，對于全加運算，輸出Y是由三個輸入X做異或運算而得，即對于一系列的布爾邏輯輸入x₁，x₂，x₃，…，x_n和一系列輸出變量和這里，?并且當i＞1，和X類Tiles一樣，Y類Tiles也有兩個值，分別為0和1。?

6.如權利要求5所述的基于DNA算法自組裝的全加器設計方法，其特征在于，有兩種途徑來得到這兩個結果：當三個輸入之和為1時，其運算輸出結果Y為1；當三個輸入之和為0時，則其運算輸出結果Y為0；Y類Tiles具有五個粘性末端，其中三個粘性末端在矩形的下部，分別代表三個輸入值，而另兩個粘性末端在矩形的中上和右上部，代表兩個輸出值：邏輯SUM值位于中上部，邏輯CARRY的值位于右上部；其中兩個輸出值通過粘性末端直接傳遞到下一個分子瓦作為輸入值，參與下一步的計算；而另一個輸入值靠模板鏈上的x?Tiles提供，直接將x?Tiles輸出值傳遞到下一步計算中。?

7.如權利要求3所述的基于DNA算法自組裝的全加器設計方法，其特征在于，除了X類Tiles和Y類Tiles以外，還需要兩個初始化C類Tiles：c₁和c₂用于初始化x₁、y₁和z₁以及連接輸入和輸出。?