Compuertas Logicas Moleculares

Una compuerta lógica molecular es, en nanotecnología, una compuerta lógica a un nivel molecular. Actualmente se está dedicando mucha atención a la investigación para el desarrollo de este tipo de sistemas, y existen varios prototipos. Se los ha apodado moleculadoras debido a su utilidad potencial en operaciones aritméticas simples.

Las compuertas lógicas moleculares funcionan a través de señales de entrada basadas en procesos químicos, mientras que la señal de salida es de tipo espectroscópico. Uno de los primeros sistemas, basado en soluciones acuosas, aprovechaba el comportamiento de los compuestos A y B en el esquema 11

El compuesto A es una olefina bipolarizada cuyo receptor superior contiene cuatro grupos carboxilo desprotonados, capaces de unirse a átomos de calcio. El resto de la moléculas es unaquinoleína, que es un receptor de protones. La compuerta lógica procede de la siguiente manera.

En el compuesto B, la parte inferior de la molécula contiene un grupo amino terciario, el cual también es capaz de unirse a protones. En este sistema, sólo cuando ambos cationes están presentes, se produce fluorescencia, con lo cual se forma una compuerta lógica de tipo AND.

Teniendo ambos sistemas funcionando en paralelo, y monitoreando la transmitancia para el sistema A y la fluorescencia para el sistema B, el resultado es un adicionador capaz de reproducir la ecuación 1+1=2.

En una variación del sistema B, se utilizan tres señales químicas simultáneamente en una compuerta lógica AND.2 Se obtiene una señal aumentada de fluorescencia del compuesto abajo representado sólo en presencia simultánea de protones, iones de cinc y de sodio, por su interacción con los grupos amina, carboxilo y éter corona, con lo cual este tipo de sistema se podría llegar a utilizar como detector de enfermedades, dado que estos tres cationes son importantes fisiológicamente.

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