基于分子信标的dna计算模型研究

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1、．．．：分类号；０２９单位代巧；１０３６１安敗化Ｘ大聲０ＡＮＨＵＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ一ＥＣＩＥ｜’‘？、．？．．：：．．．Ｖｊ－度一？？＇Ｖ－■■？－＊＞／．＇＇－ｊ论文題目．基于分子信标的ＤＮＡ计算模型硏究作者娃名；陈玉华专业名称：应用数学导师姓名；殷志祥教授完成时间—；二〇六年六月？．：论文编号中图分类号：０２９：１１密级公況学科分类号

2、：０．８７安徽理王大学硕壬学位论文基于分子信标的ＤＮＡ计算模型研究；陈玉华作者嫂名专业名称：应用数学研巧方向；智能优化理论与应用＿导师巧名；殷志祥教授导师单位；安徽理工大学＿答辩委员会主席：苑益政教授论文答辩日期：２０１６年０６月０２日安徽理工大学研究生处２０１６年６月７日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｉｎＡｐｌｉｅｄＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓｐＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＤＮＡｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｍｏｌｅｃｕｌａｒ

3、ｂｅａｃｏｎＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＣｈｅｎＹｕｈｕａＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＹｉｎＺｈｉｘｉａｎｇＭａｏｒｏｆＡＨｅｄＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓｊｐｐＡｎＨｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｙ．ｅｎＲｏａｄＨｕａｉｎａｎＮｏ１６８Ｓｈｕｎ２３２００１ＰＪＲ．ＣＨＩＮＡ，ｇｇ，，，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｌ乂杨注和致谢的地方Ｌ乂外

4、，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得一安徽理工大学或其他教育化物的学位或证书而佑用过的材抖。与我同工作的罔志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签卷；你玉曰期：年Ｉ月Ｊ曰斗学位论文版权使用授权书本学化论文作者完全了解安徽巧工大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽

5、理工大学＾１乂将学位论文的全部或部分巧容编入有关数据库进行检索Ｌ可，可乂采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇編学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）＊学位论文作者签葦：？乐Ａ签字曰期年＾月７曰今／导师签名：签字曰期：居年＾月曰７＾摘要１９９４年，Ａｄｌｅｍａｎ用ＤＮＡ分子解决了屯节点的有向Ｈａｍｉｌｔｏｎ路径问题，成功打开了ＤＮＡ计算研究领域之口。ＤＮＡ计算机因具有大存储空间、高并行性和低耗能等特征而成为了科学界的研巧新宠。自ＤＮＡ计算出现Ｗ来

6、，其无论是在模型的设计上还是在硬件的实现上都有一了重大的进展和非凡的成果，这些进展和成果为进步研究和发展ＤＮＡ计算提供了很大的帮助。＂＂一分子信标是种寡聚核巧酸探针，它的形状类似于发夹，拥有结构简单、高灵敏度Ｗ及高特异性等特点。分子信标最初用于测量溶液中的鞭标数量，后经人们的研究与发展一，分子信标已成为分子生物学、数学等研巧领域的种重要研究工具。殷志祥最先提出了利用分子信标的特殊结构来求解组合优化问题，本文借鉴殷志祥的求解思路，Ｗ分子信标作为ＤＮＡ计算的载体，做了如下研究，并通过解

7、决一些实际问题来检验其效果。首先，根据分子信标的结构特点，将分子信标与粘贴模型相结合，把分子信标作为粘贴模型中的粘贴链，生成分子信标粘贴模型。该模型与普通的分子信掠模型相比的优势在于不需要生物酶的参与也不需要ＤＮＡ链的延长；与普通的粘贴模型相比的优势在于在实际操作中不需再添加巧光探针来检测ＤＮＡ链的反映结果。本文将分子信标粘贴模型应用于求解可满足性问题中，并给出具体实例验证。其次，根据分子信标的结构特点及微流控Ｓ片技术的优势，将分子信标与微流控巧片技术相结合一，在微流控芯片上实现分

8、子信标的计算，建立种新型分子信标模型。该模型弥补了分子信标在溶液和固体表面的不易操作、误差大等缺点，为深入研究分子信标提供了更有力的帮助。本文将基于微流控芯片的分子信标模－型应用于求解０１整数规划问题中，并给出具体实例验证。最后，将分子信标、粘贴模型及微流控巧片技术Ｈ者相联结，构建基于微流控忘片的分子信标粘贴模型。该模型弥补了传统模型的操作较复杂、反应