DNA计算及其在医学领域中的应用

1 绪论

1．1 DNA计算概述

1．2 DNA计算研究现状

1．3 DNA计算的原理及其特点

1．3．1 DNA计算的原理

1．3．2 DNA计算的特点

1．4 DNA计算的分子操纵手段

1．4．1 变性

1．4．2 复性

1．4．3 剪切

1．4．4 绑结和连接

1．4．5 分离和测量长度

1．4．6 特异性检测

1．4．7 扩增(复制)

1．4．8 测序

1．4．9 合成

1．5 DNA计算的实现途径

1．5．1 基于试管的DNA计算

1．5．2 基于表面的DNA计算

1．5．3 基于芯片的DNA计算

2 多功能生物芯片反应装置

2．1 引言

2．2 芯片扫描系统

2．2．1 芯片扫描系统概述

2．2．2 自动定位芯片扫描系统

2．3 芯片电泳系统

2．3．1 芯片电泳的工作原理

2．3．2 多路芯片电泳系统

2．4 芯片PCR系统

2．4．1 芯片PCR概述

2．4．2 智能芯片PCR系统

2．5 智能芯片反应装置的实施

3 DNA计算模型

3．1 引言

3．2 模型

3．2．1 输入模块

3．2．2 运算模块

3．2．3 存储模块

3．2．4 输出模块

3．2．5 控制模块

3．3 数据结构

3．3．1 堆栈

3．3．2 队列

3．3．3 广义表

3．4 存储系统

3．4．1 存储载体

3．4．2 信息编码

3．5 运算系统

3．5．1 一位二进制进位加法

3．5．2 n位二进制串行加法

4 DNA遗传算法及其在癌症分类中的应用

4．1 引言

4．2 DNA遗传神经网络

4．2．1 遗传神经网络算法

4．2．2 GA优化BP网络的权值和阈值

4．2．3 基于GA-BPNN的特征选择

4．3 基于CA-BPNN的乳腺癌分类算法

4．3．1 方法

4．3．2 实验分析

5 随机DNA计算及在基因网络中的应用

5．1 引言

5．2 确定DNA有限状态自动机

5．3 不确定DNA有限状态自动机

5．4 DNA下推自动机在回文识别中的应用

5．4．1 接受回文语言的下推自动机

5．4．2 可自治DNA下推自动机实现

5．5 不确定DNA有限状态自动机在基因网络中的应用

5．5．1 基因表达的不确定有限状态自动机模型

5．5．2 不确定DNA有限状态自动机的实现

6 容错DNA计算及自修复机理

6．1 引言

6．2 DNA计算的自复制性

6．2．1 DNA片段自组装

6．2．2 二维DNA分子元胞自动机

6．3 DNA计算的可逆性

6．3．1 基于DNA计算的布尔电路

6．3．2 可逆容错门电路

6．3．3 基于DNA计算的可逆容错门电路

7 DNA计算在医学检测上的应用

7．1 引言

7．2 败血症基因芯片检测模型

7．2．1 采用的方法

7．2．2 实验步骤

7．3 基于DNA计算的疾病基因诊疗模型

参考文献

《DNA计算及其在医学领域中的应用》面向生物计算的学科前沿，在现有DNA计算成果的基础上，从生命现象的本质特征来研究DNA计算的容错性、可复制性以及随机性，探讨了DNA计算在基因网络、自复制以及疾病检测中的应用，为DNA计算在生物医学领域上的应用提供研究思路。《DNA计算及其在医学领域中的应用》可作为高等院校相关专业高年级本科生或研究生的教材及参考书，也可供从事生物计算、计算机科学、自动控制、智能科学、系统科学、应用数学等领域研究的教师和科技工作者参考。

《DNA计算及其在医学领域中的应用》是作者李汪根在东华大学信息科学与技术学院博士后流动站工作期间和在国家自然科学基金(61070060)资助下取得的研究成果。全书共分7章对DNA计算及其在生物医学领域的应用进行了系统地阐述和讨论。 本书研究内容涉及多学科交叉领域，且理论密切结合实际。本书结构安排合理，既照顾到面，又照顾到点，有深度和广度。读者既可以了解到这一领域的前沿研究进展，又可以深入到某一较深的研究方向。