Biophotonic logic devices based on quantum dots and temporally-staggered Förster energy transfer relays
Notice bibliographique
Résumé
Integrating photonic inputs/outputs into unimolecular logic devices can provide significantly increased functional complexity and the ability to expand the repertoire of available operations. Here, we build upon a system previously utilized for biosensing to assemble and prototype several increasingly sophisticated biophotonic logic devices that function based upon multistep Förster resonance energy transfer (FRET) relays. The core system combines a central semiconductor quantum dot (QD) nanoplatform with a long-lifetime Tb complex FRET donor and a near-IR organic fluorophore acceptor; the latter acts as two unique inputs for the QD-based device. The Tb complex allows for a form of temporal memory by providing unique access to a time-delayed modality as an alternate output which significantly increases the inherent computing options. Altering the device by controlling the configuration parameters with biologically based self-assembly provides input control while monitoring changes in emission output of all participants, in both a spectral and temporal-dependent manner, gives rise to two input, single output Boolean Logic operations including OR, AND, INHIBIT, XOR, NOR, NAND, along with the possibility of gate transitions. Incorporation of an enzymatic cleavage step provides for a set-reset function that can be implemented repeatedly with the same building blocks and is demonstrated with single input, single output YES and NOT gates. Potential applications for these devices are discussed in the context of their constituent parts and the richness of available signal.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».