摘要：合成生物電路在生物傳感及生物計算方面成為了廣泛應用的工具。工程化生物電路系統具有良好的靈活性,同時也具備模塊化的特征。在本文中,研究了基于單鏈DNA開關調控的多功能生物電路的構建方法。通過將計算機輔助設計的單鏈DNA開關作為核心控制元件,并利用長度為20 bp的toehold區域來激活單鏈DNA開關,驅動了簡單的單向式、循環式以及級聯的多層次的生物電路系統。在級聯式電路系統中,通過調整單鏈DNA開關的結構,使信噪比從2.996變成5.274。同時,單鏈DNA開關作為長單鏈DNA(784 bp)的一部分,在無細胞蛋白質系統中實現了基因表達調控。因此,本文研究的工程化方法為今后復雜的人工生物電路的構建提供了堅實的技術基礎。