基于DNA的纳米技术系统可能正处于变得非常庞大和复杂的边缘，即使它们并非立即对医学或制造业有用。研究人员已将简单的DNA链组合成迄今为止最精密的逻辑电路，创造者表示，这些电路具有更大的增长潜力。另一个研究小组已将DNA链转变为一个基本的机器人系统，即一个包含数十个鳍状臂的网格。
这两个系统都仅仅依靠互补DNA序列的拉链式结合和解链来运作。在新电路的案例中，这些类似尼龙搭扣的操作执行逻辑运算，例如“如果A和C，则D”（称为“与”门），这位于电子计算的核心。但是，在这种情况下，代表A、C和D的不是固态电路中的电压，而是不同DNA序列的高浓度。
一组所谓的逻辑门执行每个操作。例如，在“与”运算中，一个门将由与链A'缠绕在一起的链B组成，链A'更倾向于链A而不是链B。当研究人员将A引入含有该门的试管中时，A'会用A交换B，使B自由漂浮。
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为了产生作为输出的D，研究人员会将链C添加到试管中，以及第二个逻辑门，该逻辑门包含与另外两个序列缠绕在一起的链D。其中一个序列会附着到B上，另一个序列会附着到C上，然后D会按预期自由漂浮。
加州理工学院的合成生物学家埃里克·温弗里（Erik Winfree）说，新系统可以执行相对复杂的运算序列，因为它允许一个运算的输出链（例如D）充当另一个逻辑运算的输入，他的团队设计了这项技术。研究人员成功地在五个级联级别中组合了多达12个不同的门，尽管这个过程需要数小时，他们在12月8日的《科学》杂志上报道。在随刊的社论中，哈佛大学的系统生物学家沃尔特·丰塔纳（Walter Fontana）称这项演示“令人眼花缭乱”。
温弗里说：“进行复杂计算的能力依赖于构建[这些]网络的能力。我们已经打开了构建相当庞大和复杂系统的大门。” 其他DNA计算方法，例如玩井字游戏的系统，依赖于由DNA或RNA酶制成的门，这些酶尚未被证明能够像将自己的输出转化为输入那样有效。
温弗里说，组合如此多的门的关键部分是净化噪声输入信号。在电子电路中，整个范围的电压，例如0到0.5伏特，都将代表单个输入。为了达到相同的效果，他的团队设计的门充当阈值，吸收杂散链，直到它们达到预设浓度。其他门通过产生更多的给定链来放大正确但微弱的信号。
温弗里说，这样的系统可能有助于控制假设的基于DNA的纳米级物体制造方案。其中一种方案的前身可能在于同一期《科学》杂志报道的简单DNA机器人。该装置由DNA片段的网格状阵列组成，该阵列在规则的间隔处包含间隙。
纽约大学的纳德里安·西曼（Nadrian Seeman）和丁宝全（Baoquan Ding）将专门设计的DNA盒插入这些间隙中，每个DNA盒都包含一个从盒上的固定点旋转的鳍状物。每个鳍状物可以从阵列表面突出到两个不同的方向之一，具体取决于添加到盒中的DNA输入链。
目前，每个阵列总共约100个鳍状物像挡风玻璃刮水器一样一致地同步旋转，但原则上，它们可以以其他方式定向，并由特定的输入链单独控制，西曼说。