生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 842 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 | 2026-03-02 |
Highly Secure In Vivo DNA Data Storage Driven by Genomic Dynamics
2026-Feb, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
DOI:10.1002/advs.202514565
PMID:41588883
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研究论文 | 提出一种名为集成计算-生物编程的统一范式，利用活体微生物的基因组动态特性，实现高安全性的DNA数据存储 | 首次提出从基因调控网络或跨物种完整基因组构建动态密码表，将密钥空间扩展超过100个数量级，并融合DNA编码、计算与计算操作提升加密质量 | 未明确讨论长期进化过程中突变积累对数据完整性的潜在影响，也未涉及大规模数据存储的读写速度量化指标 | 解决活体DNA数据存储中的安全风险，开发抗暴力破解和统计攻击的加密存储方法 | 活体微生物系统（用于数据存储的载体） | DNA数据存储 | NA | 基因调控网络分析、全基因组测序、微生物培养与传代 | 集成计算-生物编程范式 | 数字文件 | 未明确说明具体样本数量，但涉及跨物种基因组分析 | DNA | 基于基因组动态特性的动态密码表 | DNA计算, 分子计算 | 密钥空间扩展>100个数量级，数据恢复率100%（经100代复制后），超高信息密度 |
| 2 | 2026-03-01 |
DPCM-DP-EN: a lossless dynamic compress and encrypted encode method for DNA storage of medical images with high storage density
2026-Feb, Medical & biological engineering & computing
IF:2.6Q3
DOI:10.1007/s11517-025-03458-z
PMID:41212402
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研究论文 | 本文提出了一种用于医学图像DNA存储的无损动态压缩加密编码方法，旨在提高存储密度 | 结合差分脉冲编码调制、ZigZag扫描和动态规划进行压缩，并引入新的加密编码映射方法，在满足生物约束的同时实现高编码密度和短处理时间 | 未明确提及方法在极端错误率下的性能极限或长期存储稳定性验证 | 开发高效的医学图像DNA存储方案以解决医疗数据长期存储需求 | 医学图像 | 数字病理学 | NA | DNA存储技术 | NA | 图像 | 三个不同的医学图像数据集 | DNA | 加密编码映射 | DNA计算 | 编码密度超过3比特/核苷酸，压缩率40%以上，支持大规模医学图像存储（200张） |
| 3 | 2026-02-28 |
Intramolecular DNA Machine Coupled with Catalytic Redox-Recycling Amplification for Highly Efficient Electrochemical Detection of Dipicolinic Acid
2026-Feb-27, ACS sensors
IF:8.2Q1
DOI:10.1021/acssensors.5c03980
PMID:41637444
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研究论文 | 本文报道了一种基于分子内DNA机器与催化氧化还原循环放大相结合的高效电化学生物传感器，用于检测DPA | 提出了分子内DNA机器放大范式替代传统分子间扩散驱动设计，并协同结合目标触发的分子内DNA机器激活与CeO催化氧化还原循环放大 | NA | 开发高效电化学传感器以准确及时检测DPA，预防炭疽疫情 | DPA（作为炭疽芽孢杆菌生物标志物）及细菌芽孢样本 | 生物传感器 | 炭疽 | 电化学检测、催化氧化还原循环放大、DNA纳米技术 | NA | 电化学信号 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 检测限低至7.4 pM，反应时间仅40分钟，灵敏度比分子间DNA机器传感器高3个数量级 |
| 4 | 2026-02-24 |
The Promise and Potential of Brain Organoids
2024-08, Advanced healthcare materials
IF:10.0Q1
DOI:10.1002/adhm.202302745
PMID:38252094
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综述 | 本文回顾了脑类器官的生成技术、当前与潜在应用以及未来发展方向 | 介绍了脑类器官作为三维体外培养系统，能够模拟人类大脑特征，并探讨了新兴的“类器官智能”概念，结合人工智能以模拟认知和实现生物计算应用 | NA | 探讨脑类器官在神经科学、疾病建模、药物开发和生物计算等领域的潜力和应用 | 脑类器官，即源自人类多能干细胞的3D体外培养系统 | NA | NA | 3D体外培养技术 | NA | NA | NA | NA | NA | 生物计算 | NA |
| 5 | 2026-02-22 |
Entropy-drive DNA circuit coupled with no-promoter rolling circle transcription to synthesize fluorescent gold nanoclusters for label-free detection of breast cancer biomarkers
2026-Feb-21, Mikrochimica acta
DOI:10.1007/s00604-026-07921-y
PMID:41721123
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NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA |
| 6 | 2026-02-22 |
Conformation-programmed DNA computing
2026-Feb-20, Science advances
IF:11.7Q1
DOI:10.1126/sciadv.aec8383
PMID:41706864
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研究论文 | 本文提出了一种变构DNA计算框架，通过整合序列可编程性与构象动力学，实现了多级信号处理 | 开发了一种能够同时整合序列可编程性和构象动力学的变构DNA计算框架，利用多聚胸腺嘧啶环编码构象信号，扩展了信号处理范围并实现了信号放大 | 未明确说明系统在复杂生物环境中的长期稳定性、大规模集成时的可扩展性以及实际临床应用中的潜在限制 | 开发一种能够整合序列特异性和构象动力学的自适应DNA计算系统，用于高级合成生物学和精准治疗 | 基于DNA的变构计算系统，包括变构发夹组装体和变构DNA神经网络 | DNA计算 | NA | 变构DNA计算，构象信号编码，催化发夹组装 | 变构DNA神经网络 | 构象信号（基于环长度），序列信号 | NA | DNA | 构象编码（通过多聚胸腺嘧啶环长度），序列编码 | DNA计算，分子计算 | 信号处理范围扩展（环长度0-40核苷酸），信号放大倍数约30倍，构象信号分辨率达2个核苷酸（环长度7-15核苷酸） |
| 7 | 2026-02-21 |
CRISPR/Cas12a platform activated by a protospacer adjacent motif-engineered DNA circuit for specific target sensing
2026-Feb-19, Analytical methods : advancing methods and applications
IF:2.7Q1
DOI:10.1039/d5ay02079d
PMID:41648912
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研究论文 | 本研究开发了一种由PAM工程化DNA电路激活的CRISPR/Cas12a平台，用于特异性目标传感 | 通过设计PAM工程化DNA电路作为Cas12a的有效激活剂，实现了对非核酸目标（如农药）的高灵敏检测，并展示了两级信号放大机制 | 未明确说明平台在复杂基质中的交叉反应性或长期稳定性 | 开发一种通用、高灵敏的传感平台，用于分子诊断、食品安全评估和环境监测 | 循环肿瘤DNA（ctDNA）、尿嘧啶-DNA糖基化酶（UDG）和农药啶虫脒（ACE） | 分子诊断 | 癌症 | CRISPR/Cas12a系统，DNA电路设计 | NA | 核酸序列，酶活性数据，化学浓度数据 | 未明确说明具体样本数量，但包含实际样品测试 | DNA | NA | 分子计算 | 检测灵敏度达到0.023 fM（ctDNA）、0.00004 U/mL（UDG）和0.12 fM（ACE），具有高灵敏度和特异性 |
| 8 | 2026-02-20 |
DNA diamond formulates a decomposable composite letter constellation model for DNA data storage
2026-Jan-31, Nature communications
IF:14.7Q1
DOI:10.1038/s41467-026-68861-y
PMID:41620456
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研究论文 | 本文提出了一种名为DNA diamond的可分解复合字母星座模型，用于提高DNA数据存储的逻辑密度和可靠性 | 提出了一种由15个可分解点组成的复合字母星座模型，并引入基于离散熵的两阶段字母检测框架，结合编码双端索引和长度过滤来消除串扰并抑制错误传播 | 未明确说明模型在更大规模数据集或不同合成技术下的泛化能力，也未讨论长期存储稳定性 | 开发一种高密度、可靠的复合字母DNA数据存储框架 | 复合字母DNA存储系统 | DNA数据存储 | NA | DNA合成技术、复合字母编码 | DNA diamond星座模型、两阶段检测框架 | DNA序列数据 | 两个系统各10,000条复合链 | DNA | 复合字母编码、双端索引编码 | DNA计算 | 八字母系统：2.5比特/字母，14×覆盖度；15字母系统：3.125比特/字母（净荷），2.23比特/字母（含索引），33×覆盖度 |
| 9 | 2026-02-20 |
DNA conjugation on functionalized plastic surfaces for sequential, iterative single molecule sequencing
2026-Jan-28, Scientific reports
IF:3.8Q1
DOI:10.1038/s41598-026-37575-y
PMID:41606070
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研究论文 | 本文开发了一种在塑料表面通过点击化学共价结合DNA的方法，用于实现DNA数据的重复、顺序和迭代式单分子测序 | 利用点击化学将DNA共价固定在塑料表面，创建了一种新型DNA存储介质，支持长期稳定性和多次非破坏性数据读取 | 本研究为概念验证阶段，未涉及大规模数据存储或长期耐久性测试 | 开发一种基于塑料表面的DNA存储系统，用于实现可靠、迭代式的DNA数据检索和测序 | 合成DNA序列，这些序列编码任意数据，并通过PCR引物设计进行扩增 | 分子计算 | NA | 点击化学，PCR，重组酶聚合酶扩增（RPA），单分子测序 | NA | DNA序列数据 | 未明确指定样本数量，但使用了控制链和合成DNA序列进行实验 | DNA | NA | DNA计算 | 长期稳定性，支持多次迭代检索，减少污染并提高数据检索产量 |
| 10 | 2026-02-17 |
DNA-based cooperative games: an interactive collective decision-making architecture
2026-Feb-16, Organic & biomolecular chemistry
IF:2.9Q1
DOI:10.1039/d6ob00124f
PMID:41697687
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研究论文 | 本文提出了一种基于DNA的多数决游戏架构，通过三叉戟决策器实现分子系统的协同决策 | 开发了基于三叉戟决策器的多数决DNA游戏架构，无需级联网络即可实现同步响应，并利用Exo λ的非特异性水解特性减少副产物和正交序列设计复杂度 | 未明确说明系统的最大可扩展节点数、长期稳定性数据以及在复杂生物环境中的实际应用验证 | 构建可编程的多数决游戏理论平台，实现分子计算中的可靠决策功能 | DNA分子计算系统、多智能体交互架构 | 分子计算 | NA | DNA链置换、Exonuclease Lambda水解、结构化编程 | 三叉戟决策器、多数决游戏模型 | 分子信号（DNA序列） | NA | DNA | DNA序列编码 | DNA计算, 分子计算 | 通过模块化扩展实现三种高级游戏策略（一票否决、访问控制、决策撤销），提升应用场景广度 |
| 11 | 2026-02-14 |
Antibiotic-induced autocatalytic DNA circuit for enrofloxacin detection based on triple signal amplification strategy
2026-May-01, Biosensors & bioelectronics
IF:10.7Q1
DOI:10.1016/j.bios.2026.118448
PMID:41628528
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研究论文 | 本文成功构建了一种基于三信号放大策略的自催化DNA电路生物传感器，用于高灵敏度和高选择性地检测恩诺沙星 | 采用抗生素诱导触发DNA释放，通过发夹探针交叉杂交形成三向DNA连接产物，并利用释放和再生的完整触发DNA实现自催化循环，结合DNAzyme切割底物实现三重信号放大 | 未明确讨论在极端复杂基质中的潜在干扰或长期稳定性，也未与其他检测方法进行广泛的性能比较 | 开发一种用于检测抗生素恩诺沙星的高灵敏度、高选择性生物传感器 | 恩诺沙星（一种抗生素） | 生物传感 | NA | 自催化DNA电路，三信号放大策略，DNAzyme切割 | NA | 荧光信号 | 实际鱼样和水样 | DNA | NA | 分子计算，DNA计算 | 检测限达25.8 fM，在复杂样品中具有良好的可靠性和准确性 |
| 12 | 2026-02-11 |
Amplification-free one-pot RNA detection by pairing CRISPR-Cas13a with cascade amplification circuit-driven DNAzyme (RAPID)
2026-Mar-15, Analytica chimica acta
IF:5.7Q1
DOI:10.1016/j.aca.2026.345138
PMID:41663226
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研究论文 | 本文介绍了一种名为RAPID的等温、一锅式RNA检测生物传感平台，该平台结合了CRISPR-Cas13a的精确靶标识别和级联扩增电路驱动的DNAzyme信号放大，无需样本预扩增 | RAPID平台创新性地将CRISPR-Cas13a与基于toehold介导的链置换DNA电路相结合，实现了无需逆转录和热循环的快速RNA检测，避免了核酸残留污染问题 | 研究未明确讨论平台在复杂临床样本中的干扰因素或长期稳定性，且可能受限于特定病原体的crRNA设计 | 开发一种适用于即时诊断或资源有限环境的快速、准确RNA检测方法 | 细菌（如梅毒螺旋体和淋病奈瑟菌）和病毒（如单纯疱疹病毒）的RNA靶标 | 分子诊断 | 传染病 | CRISPR-Cas13a, DNAzyme, 级联扩增电路, toehold介导的链置换 | NA | 荧光信号, 侧向层析试纸条信号 | 未明确指定样本数量，但包括临床诊断验证 | RNA, DNA | NA | 分子计算 | 检测灵敏度为5 fM每反应，检测时间30分钟，操作温度37°C |
| 13 | 2026-02-10 |
From deep archival to real-time applications: Challenges and opportunities in DNA data storage
2026-Feb-03, Biotechnology advances
IF:12.1Q1
DOI:10.1016/j.biotechadv.2026.108833
PMID:41643789
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综述 | 本文探讨了DNA作为下一代数据存储介质在从深度冷存档到实时应用的不同场景中的挑战与机遇 | 系统分析了DNA数据存储从冷到热全谱系场景的技术需求，并提出了针对性的分子设计和系统集成策略 | 未提供具体实验数据验证，主要基于理论分析和现有技术综述 | 评估DNA数据存储技术在不同访问频率场景下的适用性并识别关键发展障碍 | DNA数据存储系统及其在冷、温、热数据场景中的应用 | 数据存储技术 | NA | 硅胶封装、多孔光子微球、微生物底盘、分子索引、微流控分区、等温扩增 | NA | 分子数据 | NA | DNA | NA | 分子计算 | 存储密度、长期耐久性（数百年至千年）、访问延迟、读写吞吐量 |
| 14 | 2026-02-05 |
Protocell Computing on Aragonite Substrates
2026-Jan-27, ACS omega
IF:3.7Q2
DOI:10.1021/acsomega.5c09786
PMID:41626509
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研究论文 | 本文研究了基于文石-类蛋白微结构的生物计算材料，展示了其执行基本布尔逻辑运算和自主振荡的能力 | 首次将无机碳酸钙与自组装有机类蛋白网络结合，创建出能够执行所有七种基本布尔逻辑运算并表现出自主振荡行为的生物计算材料 | 循环伏安法测试表明电化学降解随时间增加，材料的长期稳定性有待改进 | 开发基于矿物-有机界面的新型生物计算材料，用于信息处理和信号生成 | 文石-类蛋白微结构（无机碳酸钙与自组装有机蛋白网络的混合物） | 分子计算 | NA | 扫描电子显微镜、电化学测试、频率相关方波伏安法、阻抗光谱法、循环伏安法 | NA | 电化学信号、显微图像 | NA | 无机碳酸钙, 自组装有机蛋白网络 | 布尔逻辑编码（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR） | 分子计算, 生物计算 | 结构尺寸超过50微米，在30-50 Hz频率范围内性能最佳，自主振荡行为可持续超过25小时 |
| 15 | 2026-02-04 |
Logic-gated fluorescent biosensor integrating aptamer recognition and oxidative cleavage-responsive DNA circuit for myeloperoxidase detection
2026-Feb-02, Journal of translational medicine
IF:6.1Q1
DOI:10.1186/s12967-026-07780-4
PMID:41629951
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研究论文 | 本文提出了一种新型双锁DNA生物传感平台，用于同时检测髓过氧化物酶的蛋白表达和酶活性 | 创新点在于整合了适配体介导的分子识别和次氯酸触发的氧化切割，通过严格的AND逻辑门配置实现高特异性检测 | 未明确提及具体局限性，可能包括对复杂生物样本中干扰物的敏感性或技术适用范围 | 研究目标是开发一种能同时量化蛋白酶含量和功能活性的生物传感工具 | 研究对象是髓过氧化物酶及其在血清、唾液和细胞裂解物等生物样本中的检测 | 生物传感 | NA | 催化发夹组装、氧化切割反应、适配体识别 | AND逻辑门生物传感器 | 荧光信号数据 | 多种复杂生物样本（如血清、唾液、细胞裂解物） | DNA | NA | 分子计算 | NA |
| 16 | 2026-02-03 |
Light-Up Nanostructures with Allosterically Controlled Fluorogenic DNA Aptamers
2026-Feb, Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
DOI:10.1002/adma.202514306
PMID:41243624
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研究论文 | 本文提出了一种系统方法用于理性设计合成变构DNA适配体，实现对荧光DNA适配体变构开关转换的精确控制，并应用于DNA计算和响应性纳米结构构建 | 开发了基于toehold介导链置换的变构适配体设计方法，使目标序列作为特异性变构调节剂，实现荧光性质的高度可调 | NA | 开发可精确控制变构转换的合成DNA适配体设计方法 | 变构DNA适配体及其在DNA计算和纳米结构中的应用 | DNA计算 | NA | toehold介导链置换 | NA | NA | NA | DNA | NA | DNA计算 | NA |
| 17 | 2026-02-03 |
DVOUG enables robust DNA sequence assembly and reconstruction with a dynamic, variable-order graph
2025-Dec-15, Cell reports methods
IF:4.3Q2
DOI:10.1016/j.crmeth.2025.101243
PMID:41371225
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研究论文 | 本文介绍了一种动态可变阶单元图组装图（DVOUG），用于在低覆盖度或高噪声条件下提高DNA序列组装和重建的鲁棒性 | DVOUG通过动态调整k值，在低覆盖度或高噪声区域逐步降低k值，解决了路径纠缠问题，显著提升了基因组组装和DNA存储数据重建的性能 | 未明确提及具体限制，但可能涉及对极端噪声或极低覆盖度条件的适应性 | 开发一种鲁棒的DNA序列组装和重建方法，以应对低覆盖度或错误倾向的测序条件 | DNA序列数据，包括基因组组装和DNA存储数据 | 生物信息学 | NA | DNA测序，图神经网络（GNNs） | 图神经网络（GNNs） | DNA序列数据 | NA | DNA | NA | 分子计算 | 组装准确性、连通性和可学习性增强，在低覆盖度下表现优异 |
| 18 | 2026-01-30 |
Minding the gap between artificial and biological computing paradigms for biologically loyal AI
2025, Frontiers in systems neuroscience
IF:3.1Q2
DOI:10.3389/fnsys.2025.1695493
PMID:41607564
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研究论文 | 本文探讨人工智能与神经生物学之间的理论差距，并提出需要新的计算范式来弥合这一差距 | 通过分析可计算性理论忽略的数学和生物活动，为连接神经生物学与通用人工智能提供新视角 | 未提出具体的新计算范式实现方案，主要停留在理论探讨层面 | 弥合人工智能与生物计算范式之间的理论差距，促进通用人工智能与神经生物学的融合 | 可计算性理论、数学证明活动、神经元功能、神经生物学系统 | 机器学习 | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | 分子计算, DNA计算, 蛋白质计算, 细胞计算, 神经形态计算, 量子生物计算 | NA |
| 19 | 2026-01-24 |
Stimulus-Responsive NOT Gate for Single-Rail DNA Logic Circuits and Biosensing
2026-Jan-23, ACS nano
IF:15.8Q1
DOI:10.1021/acsnano.5c17487
PMID:41575263
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研究论文 | 本文开发了光控和热控的NOT门，用于单轨DNA逻辑电路和生物传感应用 | 实现了与聚合酶驱动和toehold介导电路系统兼容的快速逻辑反转，解决了单轨NOT门在DNA分子电路中的实现难题 | 未明确说明在复杂生物环境中的长期稳定性和错误率 | 开发适用于生物医学应用的DNA分子计算平台 | DNA分子电路和生物传感系统 | DNA计算 | NA | DNA分子电路技术、光控和热控技术 | NOT门逻辑电路 | DNA分子信号 | NA | DNA | 物理存在或缺失编码 | DNA计算 | 可扩展的DNA计算平台，具有在生物环境中的直接转化潜力 |
| 20 | 2026-01-24 |
Engineering a flat-lying three-stranded duplex probe for catalytic DNA circuit toward enhanced electrochemical biosensing
2026-Jan-20, Bioelectrochemistry (Amsterdam, Netherlands)
DOI:10.1016/j.bioelechem.2026.109230
PMID:41570539
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研究论文 | 本文提出了一种基于催化DNA反应的电化学DNA生物传感器，通过设计一种平躺的三链双链体探针，优化了探针固定化策略，提高了传感性能 | 创新点在于设计了一种内部定位硫基的平躺三链双链体探针，相比传统直立探针，提供了更易接近的界面和更稳定的组装密度，无需复杂密度优化 | 局限性未在摘要中明确提及 | 研究目标是开发一种高性能的电化学DNA生物传感器，用于DNA检测 | 研究对象是DNA目标序列，包括在稀释血清中的检测 | 生物传感 | NA | 催化DNA反应、电化学传感 | NA | 电化学信号 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 检测限为244 fM，反应时间缩短至1.5小时，相比直立探针提升约40倍灵敏度 |