生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 816 篇文献，本页显示第 1 - 20 篇。
| 序号 | 推送日期 | 文章 | 类型 | 简述 | 创新点 | 不足 | 研究目的 | 研究对象 | 领域 | 病种 | 技术 | 模型 | 数据类型 | 样本量 | 存储介质 | 编码方案 | 计算范式 | 可扩展性指标 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2025-12-04 |
Darkfield illumination enhancing artificial-intelligence-assisted digital microfluidics for on-site pathogen detection
2026-Jan-08, Analytica chimica acta
IF:5.7Q1
DOI:10.1016/j.aca.2025.344831
PMID:41330666
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研究论文 | 本研究提出了一种集成ITO-DMF平台，采用可切换双模式光学系统，通过暗场照明增强AI辅助的数字微流控技术，用于现场病原体检测 | 开发了具有可切换双模式光学系统的ITO-DMF平台，利用暗场照明显著增强液滴对比度，从而提升深度学习模型的性能，实现高精度液滴识别与操作 | 未明确说明系统对其他类型病原体或更复杂样本的适用性，以及长期稳定性和大规模部署的可行性 | 开发一种AI辅助的数字微流控平台，用于快速、自动化的现场病原体检测 | 临床样本中的肺炎支原体 | 计算机视觉 | 肺炎 | 数字微流控、暗场成像、荧光成像、qPCR | 深度学习模型 | 图像 | 临床样本（具体数量未明确说明） | NA | NA | NA | NA |
| 2 | 2025-12-04 |
Self-confined catalytic DNA circuit for on-site nonenzymatic amplified microRNA imaging
2025-Nov-25, Biosensors & bioelectronics
IF:10.7Q1
DOI:10.1016/j.bios.2025.118265
PMID:41330304
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研究论文 | 本研究开发了一种集成自限域催化DNA回路与pH响应性金属有机框架的纳米平台，用于肝癌细胞中miRNA-9的原位、非酶放大成像 | 将自限域催化DNA回路整合到pH响应的MIL-53(Fe)金属有机框架中，实现了高探针密度、抗核酸酶降解以及酶自由放大检测 | 研究主要针对miRNA-9在肝癌细胞系中的应用，尚未在活体动物模型或临床样本中进行验证 | 开发一种高灵敏度、高特异性的细胞内microRNA原位成像方法，用于癌症早期诊断和分子成像 | 肝癌细胞（HCC细胞）中的microRNA-9 | 生物传感 | 肝癌 | 催化DNA回路、金属有机框架（MOFs）、荧光成像、qRT-PCR | 自限域催化DNA电路（MSCDC） | 荧光图像、qRT-PCR数据 | 多种肝癌细胞系 | DNA | NA | 分子计算 | 飞摩尔级检测限（0.32 fM）、高探针负载能力、优异的血清稳定性 |
| 3 | 2025-12-04 |
Highly Ordered DNA Framework Interface Enables Efficient Enzymatic Oligonucleotide Synthesis
2025-Nov, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
DOI:10.1002/advs.202505868
PMID:40899643
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研究论文 | 本研究开发了一种基于三维DNA框架的纳米界面，用于实现高效的酶促寡核苷酸合成 | 利用高度有序的四面体DNA纳米结构作为支架，为引物提供有序的直立取向和合理间距，从而增强酶的可及性，显著提高合成效率和准确性 | 未明确说明该方法在更长链合成或大规模生产中的具体限制 | 开发更高效、准确的DNA合成方法，为DNA信息存储和遗传研究奠定基础 | 酶促寡核苷酸合成过程及其在DNA信息存储中的应用 | DNA计算 | NA | 酶促寡核苷酸合成 | NA | DNA序列 | 合成了五个给定模式序列和一个60核苷酸的DNA片段 | DNA | NA | DNA计算 | 单步产率达96.82%，可准确检索15字节文本信息 |
| 4 | 2025-12-01 |
Deep convolutional and fully-connected DNA neural networks
2025-Nov-27, Nature communications
IF:14.7Q1
DOI:10.1038/s41467-025-65618-x
PMID:41309564
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研究论文 | 开发了名为CALCUL的DNA计算单元，实现了完全模拟计算，并构建了能100%准确识别复杂彩色图像的深度DNA神经网络 | 开发了首个能实现完全连续精确模拟计算的DNA计算单元，突破了现有DNA网络无法进行真正连续模拟计算的限制 | 未明确说明系统的计算速度、规模扩展性和实际应用场景的具体限制 | 开发能够执行复杂计算任务的DNA神经网络系统 | DNA分子计算单元和神经网络结构 | 分子计算 | NA | DNA计算，磁珠技术 | 深度卷积神经网络，全连接神经网络 | 彩色图像 | NA | DNA | 模拟编码 | DNA计算，分子计算 | 实现了多层网络构建，支持模块化操作，具有高精度和可重用性 |
| 5 | 2025-12-01 |
AND Logic Gate-Based Dual-Specificity DNA Circuit for Isothermal HBV rcDNA Detection
2025-Nov-24, JACS Au
IF:8.5Q1
DOI:10.1021/jacsau.5c01259
PMID:41311946
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研究论文 | 开发基于AND逻辑门的双特异性DNA电路用于等温检测HBV rcDNA | 结合趾介导DNA链置换和RNase H切割，通过精心设计的探针实现高灵敏度和双特异性检测 | 未明确说明临床样本的具体规模和多样性 | 提高HBV DNA检测的特异性和灵敏度 | 乙型肝炎病毒（HBV）rcDNA | 分子诊断 | 乙型肝炎 | DNA电路技术，趾介导DNA链置换，RNase H切割 | AND逻辑门 | DNA分子 | 临床样本（具体数量未明确） | DNA | NA | DNA计算 | 检测限29.11 fM，可区分相邻单碱基错配 |
| 6 | 2025-11-30 |
Trade-offs in model compression for sequencing data-carrying DNA
2025-Nov-23, Scientific reports
IF:3.8Q1
DOI:10.1038/s41598-025-26350-0
PMID:41276564
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研究论文 | 研究DNA存储中基础识别模型压缩与纠错码之间的权衡关系 | 提出通过模型压缩与纠错码的联合使用来提高DNA数据存储的读取精度 | 未具体说明实验所用数据规模和模型压缩的具体技术细节 | 探索DNA数据存储中基础识别模型大小与读取精度之间的优化平衡 | DNA数据存储系统中的基础识别模型 | 机器学习 | NA | DNA测序技术 | 深度学习基础识别模型 | DNA序列数据 | NA | DNA | 纠错码 | DNA计算 | 存储密度、读取精度、模型复杂度 |
| 7 | 2025-11-28 |
Multiplexed and high-bandwidth DNA computing circuits with superresolution DNA origami displays
2025-Nov-18, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
IF:9.4Q1
DOI:10.1073/pnas.2517114122
PMID:41231958
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研究论文 | 通过DNA折纸显示界面实现高通量读出的DNA计算电路 | 通过将计算与读出解耦，利用DNA折纸显示将多比特分子输出转换为空间分辨的几何比特，实现超分辨率显微镜直接可视化 | 未明确说明具体的技术限制和适用范围 | 解决DNA计算电路中内在计算并行性与有限读出带宽之间的关键差距 | DNA计算电路和DNA折纸显示系统 | DNA计算 | NA | 链置换反应、不稳定结合反应、超分辨率显微镜 | DNA计算电路 | 分子输出、空间几何图案 | 8位解码器电路和16个并行运行逻辑门 | DNA | 空间几何编码 | DNA计算,分子计算 | 高通量读出、多路复用执行、大规模DNA计算能力 |
| 8 | 2025-11-27 |
Efficient trace reconstruction in DNA storage systems using bidirectional beam search
2025-Nov-21, iScience
IF:4.6Q1
DOI:10.1016/j.isci.2025.113791
PMID:41280695
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研究论文 | 提出一种基于双向束搜索的DNA存储系统轨迹重建算法，显著提升解码效率和准确性 | 将轨迹重建问题建模为马尔可夫链观测问题，开发线性时间复杂度的双向束搜索算法 | 未明确讨论算法在极高噪声条件下的性能表现 | 提升DNA数据存储系统的解码效率和可靠性 | DNA存储系统中的噪声测序读取数据 | DNA存储 | NA | Nanopore测序 | 马尔可夫链 | 测序读取数据 | 多个公共Nanopore测序数据集 | DNA | NA | DNA计算 | 线性时间复杂度，比现有方法快约20倍 |
| 9 | 2025-11-25 |
Interpretable molecular decision-making with DNA-based scalable and memory-efficient tree computation
2025-Nov-21, Nature communications
IF:14.7Q1
DOI:10.1038/s41467-025-66610-1
PMID:41271734
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研究论文 | 开发了一种基于DNA的决策树系统，通过DNA链置换反应级联实现可解释的分子决策 | 首次将分类规则模块化嵌入DNA链置换反应级联，支持超过10层的级联网络和13个决策树的并行计算 | 未明确说明具体应用场景下的性能限制和错误率 | 开发可解释、可扩展且内存高效的DNA计算方法 | DNA分子计算系统和决策树算法 | 分子计算 | 疾病亚型分类（未指定具体疾病） | DNA链置换反应，DNA甲基化传感 | 决策树，随机森林 | 分子信号，生物标志物谱 | 涉及333条DNA链的随机森林 | DNA | DNA链编码 | DNA计算，分子计算 | 支持10层以上级联网络，13个决策树并行计算，低泄漏，快速信号传播 |
| 10 | 2025-11-22 |
DNA-programmable nano-impact electrochemistry: from principles to bioanalytical applications
2025-Nov-20, Chemical communications (Cambridge, England)
DOI:10.1039/d5cc05656j
PMID:41194628
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综述 | 本文综述了DNA可编程纳米碰撞电化学技术的原理及其在生物分析中的应用进展 | 利用DNA分子的可编程性和功能多样性，将特异性分子识别转化为可靠的纳米碰撞信号 | 天然生物分子碰撞通常难以产生信息丰富的读数信号 | 开发基于DNA可编程的纳米碰撞电化学生物传感器 | 生物分子分析 | 生物传感 | NA | 纳米碰撞电化学 | NA | 电化学信号 | NA | DNA | DNA编程 | 分子计算 | 超低检测限和固有的多重分析能力 |
| 11 | 2025-11-19 |
DNA computing: DNA circuits and data storage
2025-Nov-17, Nanoscale horizons
IF:8.0Q1
DOI:10.1039/d5nh00459d
PMID:40948194
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综述 | 本文综述了DNA计算的理论基础及其在DNA电路和DNA信息存储两大分支的发展现状 | 总结了DNA计算相较于传统计算的三大独特优势：高并行性、高效存储和低能耗，并为DNA计算的未来发展提供了独特见解 | NA | 评估DNA计算的理论基础及其在关键分支领域的发展现状 | DNA计算模型及其在电路设计和信息存储中的应用 | 分子计算 | NA | DNA分子设计 | NA | 分子数据 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 高并行性、高效存储、低能耗 |
| 12 | 2025-11-18 |
Value saturation: Architecture of subjective necessity
2025-Dec, Bio Systems
DOI:10.1016/j.biosystems.2025.105642
PMID:41192587
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研究论文 | 提出价值饱和理论来解释意识如何从生物架构中产生 | 提出意识等同于在视角困局下由稳态重要性饱和的显式递归自我建模 | 理论需要实证验证，预测仍需临床和发育研究证实 | 解释生物系统如何在热力学约束下产生意识 | 意识产生的生物架构和机制 | 认知科学 | NA | NA | 递归自我建模 | 理论模型 | NA | NA | NA | 生物计算 | NA |
| 13 | 2025-11-18 |
Light-Up Nanostructures with Allosterically Controlled Fluorogenic DNA Aptamers
2025-Nov-17, Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
DOI:10.1002/adma.202514306
PMID:41243624
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研究论文 | 本研究提出了一种系统性方法用于合理设计合成变构DNA适配体，实现了对荧光DNA适配体中变构开关转换的精确控制 | 开发了能够精确控制变构ON-OFF转换的方法，结合立足点介导的链置换技术，构建了目标序列作为特异性变构调节剂的适配体系统 | NA | 开发可调控荧光特性的合成变构DNA适配体，并将其应用于DNA计算和响应型纳米结构构建 | 合成变构DNA适配体 | DNA计算 | NA | 立足点介导的链置换，变构控制 | NA | DNA序列 | NA | DNA | 变构控制编码 | DNA计算，分子计算 | NA |
| 14 | 2025-11-18 |
De-Bruijn graph partitioning for scalable and accurate DNA storage processing
2025-Nov-01, Bioinformatics (Oxford, England)
DOI:10.1093/bioinformatics/btaf618
PMID:41206925
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研究论文 | 提出一种基于de-Bruijn图分割的新方法，用于DNA存储系统中测序数据的快速准确处理 | 开发了不依赖测序技术且无需预先了解寡核苷酸编码信息的通用处理方法 | 未明确说明方法在极端错误率或特定测序技术下的性能表现 | 提高DNA数据存储系统中序列重建的准确性和处理效率 | DNA测序数据 | 生物信息学 | NA | DNA测序 | de-Bruijn图分割 | 测序数据 | 8900万条reads（对应10GB fasta文件） | DNA | NA | DNA计算 | 32核服务器上处理8900万条reads耗时不到1分钟 |
| 15 | 2025-11-14 |
Motif caller for sequence reconstruction in motif-based DNA storage
2025-Nov-10, Scientific reports
IF:3.8Q1
DOI:10.1038/s41598-025-22798-2
PMID:41213983
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研究论文 | 提出一种直接从纳米孔测序信号中检测完整DNA模体的机器学习模型，用于模体DNA存储系统的序列重建 | 开发了直接检测完整模体的方法，绕过了传统碱基识别步骤，利用更丰富的模体信号特征 | NA | 提高模体DNA存储系统中数据检索的准确性和效率 | DNA存储系统中的模体序列 | DNA存储 | NA | 纳米孔测序 | 机器学习模型 | 纳米孔测序信号 | NA | DNA | 模体编码 | DNA计算 | 数据检索准确性和效率提升 |
| 16 | 2025-11-11 |
DPCM-DP-EN: a lossless dynamic compress and encrypted encode method for DNA storage of medical images with high storage density
2025-Nov-10, Medical & biological engineering & computing
IF:2.6Q3
DOI:10.1007/s11517-025-03458-z
PMID:41212402
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研究论文 | 提出一种用于医学图像DNA存储的无损动态压缩加密编码方法 | 结合DPCM差分脉冲编码调制、ZigZag扫描和动态规划进行压缩，并提出新型加密编码映射方法满足生物约束条件 | 未明确说明具体医学图像类型和数据集规模细节 | 开发高存储密度的医学图像DNA存储解决方案 | 医学图像数据 | DNA存储 | NA | DPCM压缩、ZigZag扫描、动态规划、加密编码 | NA | 医学图像 | 三个不同的医学图像数据集 | DNA | 加密编码映射 | DNA计算 | 压缩率40%以上，编码密度超过3比特/核苷酸，处理时间不受影响 |
| 17 | 2025-11-08 |
Development of a DNA computing processor for high-precision breast cancer detection via miRNA biomarker analysis
2026-Jan-15, Biosensors & bioelectronics
IF:10.7Q1
DOI:10.1016/j.bios.2025.118078
PMID:41086581
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研究论文 | 开发了一种基于DNA计算的处理器，通过miRNA生物标志物分析实现高精度乳腺癌检测 | 提出了一种无酶、可扩展且经济高效的DNA计算系统，通过DNA链置换和逻辑门设计整合miRNA生物标志物 | 仅通过模拟和部分代表性miRNA实验验证，尚未进行大规模临床验证 | 开发高精度乳腺癌诊断方法 | 乳腺癌miRNA生物标志物 | 分子计算 | 乳腺癌 | RNA测序，差异表达基因分析，加权基因共表达网络分析 | DNA计算处理器，逻辑门设计 | miRNA测序数据 | 1103个癌症样本和104个标准样本 | DNA | DNA链置换 | DNA计算 | 可扩展性，成本效益，阳性预测值0.91，阴性预测值0.98 |
| 18 | 2025-11-07 |
Programmable Cancer Subtype Evaluator via Multiply-Guaranteed Catalytic DNA Computing Circuit
2025-Nov-05, Journal of the American Chemical Society
IF:14.4Q1
DOI:10.1021/jacs.5c13399
PMID:41124377
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研究论文 | 开发了一种紧凑型催化DNA计算电路用于双microRNA检测，实现乳腺癌亚型的精确识别 | 采用探针串联嫁接策略构建双模块催化发夹组装电路，实现多重miRNA的级联信号放大检测 | 未明确说明样本量的具体数值和实验验证的局限性 | 开发高特异性乳腺癌分子亚型分类诊断工具 | 乳腺癌临床样本和癌细胞中的microRNA | DNA计算 | 乳腺癌 | 催化DNA计算、分子成像、催化发夹组装 | 催化DNA计算电路 | 分子信号数据 | 临床癌症组织样本（具体数量未说明） | DNA | NA | DNA计算,分子计算 | 高特异性检测、级联信号放大能力 |
| 19 | 2025-11-05 |
Interrogating functional connectivity of in vitro neural glia tissue model modulated through integrative control of matrix stiffness and a neurotrophic factor
2026-Mar, Biomaterials
IF:12.8Q1
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研究论文 | 本研究通过调控基质刚度和神经营养因子探究干细胞分化神经元功能连接性的形成机制 | 首次揭示树突分支复杂度（而非神经突长度）是干细胞分化神经网络功能连接性的关键调控因素 | 研究仅使用小鼠皮质神经干细胞，未验证其他类型干细胞或体内环境 | 探究神经元形态特征对干细胞分化神经网络功能连接性的调控机制 | 小鼠皮质神经干细胞分化的神经元 | 神经工程 | NA | 钙成像、MATLAB图像分析、图论分析 | 体外神经网络模型 | 钙信号图像数据 | 不同基质刚度条件下培养的神经干细胞分化模型 | NA | NA | 生物计算 | NA |
| 20 | 2025-11-05 |
Channel-Splitting Photoassisted Enzyme Biofuel Cells: A High-Confluent and Self-Powered Platform for Electrochemistry-Photoelectrochemistry-Coupled Ratiometric Bioassays
2025-Nov-04, Analytical chemistry
IF:6.7Q1
DOI:10.1021/acs.analchem.5c04991
PMID:41128408
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研究论文 | 开发了一种基于光辅助酶生物燃料电池的自供电平台，用于电化学-光电化学耦合比例生物分析 | 通过通道分裂策略抵消光响应能力和空间位阻对开路电压的贡献，实现恒定的光照电压和目标相关的非光照电压降低 | 仅以miR-486-5p作为模型分析物验证，需要进一步扩展应用范围 | 开发高可靠性的电化学-光电化学耦合比例生物分析方法 | microRNA-486-5p (miR-486-5p) | 生物传感器 | NA | 熵驱动DNA电路，光电化学检测，电化学检测 | NA | 电化学信号，光电化学信号 | NA | NA | NA | NA | 检测限达0.48 fM |