技术摘要：
本申请公开了一种基于DNA分子链的逻辑电路和装置。该逻辑电路包括第一输入门，用于获取第一输入单链和第二输入单链，所述第一输入单链包括第一支点域和第一信号域，所述第二输入单链包括第二支点域和第二信号域；第二输入门，用于获取第三输入单链、第四输入单链和第五  全部
背景技术：
生物分子计算是指利用生物分子在分子规模上执行计算的一系列方法，包括分子 计算、膜计算、基于细菌视紫红质的信息存储等。近年来，可编程的DNA计算逐渐成为一项热 门研究方向，其中DNA分子链技术是实现DNA计算的一种重要手段。DNA分子链技术是一种等 温、无酶的体外DNA扩增技术，该技术对序列的识别具有高度的选择性，在DNA纳米技术的帮 助下，DNA分子链已用于第二代DNA探针系统的基因信号检测，并有潜力作为体内智能分子 系统用于DNA信号的检测和处理。由于DNA作为天然材料，是一种很好的应用工具目前，利用 DNA分子链技术已经开发出了一些生物分子信号处理系统，如无酶核酸逻辑电路，遗传编程 和可进化分子机器，可执行自动联想记忆计算的Hopfield网络等。 基于DNA分子链设计的电路可以分为数字电路和模拟电路两种，DNA数字电路中， 一项重要任务是构建稳定且可扩展的逻辑门，自Adleman展示DNA计算以来，很多学者都独 立地提出了不同DNA逻辑门的结构和实验操作，但是这些逻辑门往往比较繁琐冗余，无法组 装成为具有一定规模的电路系统。例如现有技术中的禁门电路，完全抑制了输入信号，限制 了电路的可拓展性。目前，现有技术中还缺少一种技术方案，以用于解决以上问题。
技术实现要素：
本申请的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。 为此，本申请实施例的一个目的在于提供一种基于DNA分子链的逻辑电路，该逻辑 电路的结构简单，可拓展性强。 本申请实施例的另一个目的在于提供一种基于DNA分子链的逻辑装置。 为了达到上述技术目的，本申请实施例所采取的技术方案包括： 第一方面，本申请实施例提供了一种基于DNA分子链的逻辑电路，包括： 第一输入门，用于获取第一输入单链和第二输入单链，所述第一输入单链包括第 一支点域和第一信号域，所述第二输入单链包括第二支点域和第二信号域； 第二输入门，用于获取第三输入单链、第四输入单链和第五输入单链，所述第三输 入单链包括第三支点域和第一信号域，所述第四输入单链包括第四支点域和第二信号域， 所述第五输入单链包括第一信号域、第五支点域和第二信号域； 第一禁门，包括第一底物单链，所述第一底物单链包括第三支点结合域、第一信号 结合域、第五支点结合域、第二信号结合域和第四支点结合域； 输出门，用于根据包括所述第一信号域和/或所述第二信号域的单链输出数字信 号； 其中，所述第三支点域和所述第三支点结合域可形成双螺旋结构，所述第一信号 域和所述第一信号结合域可形成双螺旋结构，所述第五支点域和所述第五支点结合域可形 4 CN 111598242 A 说　明　书 2/7 页 成双螺旋结构，所述第二信号域和所述第二信号结合域可形成双螺旋结构，所述第四支点 域和所述第四支点结合域可形成双螺旋结构。 另外，根据本申请上述实施例的基于DNA分子链的逻辑电路，还可以具有以下附加 的技术特征： 进一步地，在本申请的一个实施例中，所述输出门根据所述第一输入单链和/或所 述第二输入单链输出数字信号。 进一步地，在本申请的一个实施例中，所述逻辑电路还包括： 和门，包括第二底物，所述第二底物包括第一输出单链和第二底物单链，所述第一 输出单链包括第一信号域、第六支点域和第二信号域，所述第二底物单链包括第一支点结 合域、第一信号结合域、第二信号结合域和第二支点结合域； 其中，所述第一支点域和第一支点结合域可形成双螺旋结构，所述第二支点域和 所述第二支点结合域可形成双螺旋结构。 进一步地，在本申请的一个实施例中，所述输出门根据所述第一输出单链输出0-1 数字信号。 进一步地，在本申请的一个实施例中，所述逻辑电路还包括： 或门，包括第三底物，所述第三底物包括第二输出单链、第三输出单链和第三底物 单链，所述第二输出单链包括第一信号域和第七支点域，所述第三输出单链包括第二信号 域和第八支点域，所述第三底物单链包括第一支点结合域、第一信号结合域、第二信号结合 域和第二支点结合域； 其中，所述第一支点域和第一支点结合域可形成双螺旋结构，所述第二支点域和 所述第二支点结合域可形成双螺旋结构。 进一步地，在本申请的一个实施例中，所述输出门根据所述第二输出单链和所述 第三输出单链输出0-1数字信号。 进一步地，在本申请的一个实施例中，所述逻辑电路还包括： 第二禁门，包括第四底物单链，所述第四底物单链包括第二信号结合域、第二支点 结合域、第一信号结合域、第一支点结合域； 其中，所述第一支点域和第一支点结合域可形成双螺旋结构，所述第二支点域和 所述第二支点结合域可形成双螺旋结构。 进一步地，在本申请的一个实施例中，所述输出门根据所述第一输入单链和/或所 述第二输入单链输出数字0-1信号。 第二方面，本申请实施例提出了一种基于DNA分子链的逻辑装置，包括所述的基于 DNA分子链的逻辑电路。 本申请的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本申请的实践了解到： 本申请实施例中提供的电路包括第一输入门、第二输入门、第一禁门和输出门，能 够基于简单的DNA分子链的置换原理形成逻辑电路，提高了电路的可扩展性，简化了现有的 复杂DNA逻辑电路结构。 5 CN 111598242 A 说　明　书 3/7 页 附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本申请实施 例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅 仅为了方便清晰表述本申请的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员来说，在 无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。 图1为根据本申请实施例提供的一种基于DNA分子链的逻辑电路的结构示意图； 图2为根据本申请实施例提供的一种基于DNA分子链的逻辑电路第一输入门、第二 输入门的示意图； 图3为根据本申请实施例提供的一种基于DNA分子链的逻辑电路第一禁门、第二禁 门的示意图； 图4为根据本申请实施例提供的一种基于DNA分子链的逻辑电路与门、或门的示意 图。