ntext="Article" data-image-id="2392018" data-caption="Segments of DNA can self-assemble into circuits that perform computations" data-credit="Alexey Kotelnikov/Alamy" />

液体计算机可以使用DNA链来运行超过1000亿种不同的简单程序。它最终可用于诊断活细胞内的疾病。

中国上海若昂大学的Fei Wang及其同事们开始制作与计算机芯片上类似的电路，除了DNA分子充当电线并指示电线以某些方式配置。

当您在常规计算机上输入命令时，它指示电子在硅芯片上流过特定路径。这些电路配置每个都对应于不同的数学操作 - 将功能添加到芯片中意味着添加此类路径。

为了用DNA替换接线，Wang和他的团队建模了如何将简短的DNA段组合为可以用作电路组件的较大结构，例如电线或功能，以指导这些线以形成不同的配置。

他们通过用DNA链和缓冲流体填充管，并让它们相互固定，并通过化学反应将它们彼此相连，并让它们彼此相连。研究人员还为所有分子配备了荧光标记物，因此他们可以根据其零件的发光来跟踪电路的所作所为。

他们称其基于计算机DNA的可编程门阵列（DPGA）的构建块，并且每个DPGA都可以通过在其管中添加不同的短分子来实现超过1000亿个不同的电路。

在一个实验中，他们连接了三个DPGA，包括约500个DNA链，以制造一个求解二次方程的电路，在另​​一个方程式中，他们制作了一个用于取平方根的电路。他们通过添加特定形状的分子来输入数量，然后用组成电路的分子参与化学反应，类似于通过电线移动的电子。

每个电路的输出是由最后一个反应产生的分子。研究人员可以通过测量其荧光灯来读取它们。

他们使用类似的方法来设计DPGA，该DPGA可以对不同的小RNA分子进行分类，从而挑选出与肾癌类型相关的DPGA。

最后一个实验是团队最终想要使用DPGA技术的开始。Wang说，由于DNA分子与生物系统固有地兼容，因此它们可以通过与体液直接接触甚至来自细胞内部的自然方式来进行“智能诊断”。他说，基于DPGA的诊断设备将非常有效，并且能够一次运行许多操作。