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绿色和可持续材料的快速发展为应用研究领域开辟了新的可能性。此类材料包括纳米纤维素复合材料，它可以将许多组件集成到复合材料中并为智能设备提供良好的底盘。在我们的研究中，我们评估了将纳米纤维素复合材料转变为信息存储或处理设备的四种方法：1）纳米纤维素可以成为合适的载体材料并保护存储在 DNA 中的信息。2）核苷酸加工酶（聚合酶和核酸外切酶）与光门控域融合后可以由光控制；核苷酸底物特异性可以通过突变或 pH 值变化（读入和读出信息）来改变。3）可以实现半导体和电子功能：我们表明，通过碘处理纳米纤维素取代硅（包括微结构）而呈现电子状态。测量了纳米纤维素的半导体特性，并模拟了包括单电子晶体管（SET）在内的电位及其特性。电流也可以通过 G-四链体 DNA 分子由 DNA 传输；这些以及经典的硅半导体可以轻松集成到纳米纤维素复合材料中。4) 为了详细说明智能纳米纤维素芯片设备的小型化和集成化，我们展示了纳米纤维素中的 pH 敏感染料、纳米孔的创建和细菌膜上的激酶微图案以及数字 PCR 微孔。未来的应用潜力包括纳米 3D 打印和与 DNA 存储和传统电子产品集成的快速分子处理器（例如 SET）。这还将带来用于信息处理的环保纳米纤维素芯片以及用于生物医学应用和纳米工厂的智能纳米纤维素复合材料。
纳米纤维素复合材料作为带底盘的智能设备......
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