Collaborative Research: FET: Medium: Biological production and enzymatic processing for defect-free, scalable nucleic-acid circuits
合作研究:FET:中:无缺陷、可扩展核酸电路的生物生产和酶处理
基本信息
- 批准号:2106696
- 负责人:
- 金额:$ 25万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2021
- 资助国家:美国
- 起止时间:2021-05-15 至 2023-10-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The development of “chemical central processing units” will make possible computation in bio-chemical contexts that can sense from the environment, process information, and actuate a physical response. Necessary to this goal are fast, robust and composable molecular components that can implement logic behavior with physical molecules, much like electronic components have been successfully used to process information. One attractive candidate is DNA Strand Displacement (DSD) circuits. Despite the promise of DSD circuits, there are a number of perceived barriers to their widespread adoption as a technology: (i) DSD circuits are slow & error-prone, (ii) preparation of DSD circuit components is difficult and does not easily scale, (iii) DSD circuit components, even when purified, contain defects, and (iv) measuring & controlling the concentration of DSD circuit components is problematic. Recent breakthroughs in “leakless” DSD systems have seen the first barrier fall. The project includes plans for training students at all level.The investigators are addressing the three remaining barriers to widespread adoption of DSD circuit technology. The team of researchers is combining robust nucleic-acid circuit architectures, methods of producing long, high-fidelity single-stranded DNA, additional enzymatic methods, and new experimental protocols in order to simultaneously address all four of the identified barriers. The project intends to demonstrate that biologically amplified, enzymatically prepared DSD components lead to superior nucleic-acid logic circuits leading to entirely new applications of this technology.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
“化学中央加工单元”的开发将使在生物化学环境中可能从环境,过程信息和实际反应中感知到的计算。这个目标的必要条件是快速,健壮和可兼容的分子成分,可以用物理分子实施逻辑行为,就像电子组件已经成功地用于处理信息一样。一个有吸引力的候选者是DNA链位移(DSD),尽管有DSD电路的承诺,但仍有许多可感知到其广泛采用作为一项技术的障碍:(i)DSD电路很缓慢且易于错误,(ii)DSD电路组件很困难,并且不容易扩展DSD Ciption and(III III)DSD COLLIDENTS,甚至在限制的情况下,(III III);控制DSD电路组件的浓度是有问题的。最近在“无泄漏”的DSD系统中的突破已经看到了第一个障碍。该项目包括在各个级别的培训学生的计划。研究人员团队正在结合强大的核酸电路架构,产生长,高保真的单链DNA,其他酶方法的方法和新的实验方案,以便于解决所有四个已确定的障碍。该项目打算证明,生物学上的,酶促制备的DSD组件导致了卓越的核酸逻辑电路,从而导致了这项技术的全新应用。该奖项反映了NSF的法定任务,并被认为是通过基金会的知识和更广泛影响的评估来审查Criteria,通过评估来通过评估来获得支持。
项目成果
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专著数量(0)
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会议论文数量(0)
专利数量(0)
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