12、血清自催化网络与三角形瓦片自组装系统研究

血清自催化网络与三角形瓦片自组装系统研究

在生物和计算领域，有两项重要的研究成果值得关注，一项是血清自催化网络在生物检测中的应用，另一项是三角形瓦片自组装系统的理论研究。

血清自催化网络

血清自催化网络的研究主要聚焦于利用DNA和RNA催化剂在血清环境中构建网络，以实现对微小RNA（miRNA）的检测。

实验在50%的人血清、10%的十二烷基硫酸钠（SDS）和0.5×磷酸盐缓冲盐水（PBS）的混合溶液中进行，同时使用DNA和RNA催化剂，成功运行了基于DNA的自催化网络。在小鼠血清中使用RNA催化剂也证实了网络的可运行性。

研究发现，在含有10% SDS的血清中，网络能够有效防止快速降解。网络达到半完成状态的时间与在缓冲溶液中的情况相似，尽管本次实验中的链浓度高出一个数量级。在所有情况下，网络的荧光强度呈现出明显的指数增长，并且与催化剂浓度有明确的依赖关系。

这一研究结果表明，使用基于DNA的催化网络检测人血清和小鼠血清中的miRNA是可行的。在小鼠血清中，RNA催化剂浓度分别为100 nM、10 nM和0 nM时，自催化网络均能成功运行，且达到半完成状态的时间与使用DNA催化剂的人血清中的情况相当，仅略长一些。这意味着小鼠模型的测试结果很可能适用于人类系统。

三角形瓦片自组装系统

传统的DNA自组装计算模型基于方形瓦片，而三角形瓦片自组装系统的研究则开辟了新的方向。该研究主要探讨了直角三角形瓦片和等边三角形瓦片的自组装理论。

研究背景

DNA自组装计算的基本模型由Adleman和Winfree提出，基于Wang瓦片理论，基本组件是带有“胶水”的方形瓦片