合成生物学应用了电气工程和信息处理的概念，赋予细胞计算功能。将底层分子成分转移到材料中，并根据受电子电路板启发的拓扑结构进行连接，已经产生了执行选定计算操作的材料系统。然而，现有构建块的有限功能限制了将高级信息处理电路实现到材料中。在这里，设计了一组基于蛋白酶的生物混合模块，其生物活性可以被诱导或抑制。在定量数学模型的指导下，遵循设计-构建-测试-学习 (DBTL) 循环，模块根据受电子信号解码器启发的电路拓扑进行连接，这是信息处理的基本主题。设计了一个 2 输入/4 输出二进制解码器，用于检测材料框架中的两个小分子，这些小分子可以以不同的蛋白酶活性形式执行受调节的输出。这里展示的智能材料系统具有很强的模块化，可用于生物分子信息处理，例如在高级生物传感或药物输送应用中。