生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 860 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 | 2026-06-07 |
The DNA-Based Disease Diagnosis Model With Strand Displacement Reaction
2026 May-Jun, IEEE transactions on computational biology and bioinformatics
DOI:10.1109/TCBBIO.2026.3671276
PMID:41790822
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研究论文 | 利用链置换反应构建基于DNA的支持向量机模型，用于疾病诊断 | 首次将DNA计算与支持向量机结合，通过链置换反应实现分子层面的疾病诊断模型，能够直接识别生物样本中的目标miRNA表达水平并实时驱动模型决策 | 未提及模型在不同生物样本类型中的稳定性或大规模临床验证，可能仅限于特定miRNA数据集 | 开发基于DNA计算的疾病诊断模型，实现精确、智能且集成化的分子水平诊断方案 | miRNA表达水平，用于分类三种疾病状态（囊肿、黏液性和浆液性肿瘤，胶质瘤，透明细胞癌） | 分子计算, 数字病理学 | 囊肿、黏液性和浆液性肿瘤, 胶质瘤, 透明细胞癌 | 链置换反应 | 支持向量机 | 基因表达数据（miRNA表达水平） | 来自癌症基因组图谱（TCGA）的样本，具体数量未提及 | DNA | 二元编码 | DNA计算 | 诊断准确率（CMSN: 98.54%, Glioma: 99.46%, CCC: 97.81%），并行处理能力 |
| 2 | 2026-06-07 |
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 | 提出一种利用基因组动态特性的体内DNA数据存储安全范式 | 整合计算与生物系统，通过基因调控网络或完整基因组构建动态编码表，密钥空间扩大超过100个数量级 | 未明确讨论大规模实际部署时的性能瓶颈或通用性限制 | 实现高安全性的体内DNA数据存储 | 数字文件在微生物系统中的加密、存储与解密 | 计算机科学 | 不适用 | DNA编码、计算与计算操作 | 不适用 | 数字文件 | 100代复制后的数据恢复测试 | DNA | 动态编码表 | DNA计算 | 信息密度、密钥空间大小、数据恢复率（100代复制后100%恢复） |
| 3 | 2026-06-07 |
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 | 开发了一种在塑料表面通过点击化学共价连接DNA分子，实现重复和顺序单分子测序的方法 | 首次展示了基于塑料表面的DNA存储介质，具有长期稳定性和多次顺序读取不同DNA文件组的能力，并比较了PCR与RPA在连续检索中的性能表现 | 概念验证阶段，未提及大规模数据存储的实际容量和长期稳定性测试数据 | 开发一种可重复、非破坏性检索和测序的DNA存储系统 | 合成DNA序列编码的任意数据 | DNA存储与测序 | NA | 点击化学、PCR、重组酶聚合酶扩增（RPA）、单分子测序 | NA | DNA序列 | 合成DNA分子，具体数量未说明 | DNA | NA | DNA计算 | 存储容量（未指定）、数据密度、检索次数、污染率、产量 |
| 4 | 2026-06-06 |
Engineering a flat-lying three-stranded duplex probe for catalytic DNA circuit toward enhanced electrochemical biosensing
2026-Aug, Bioelectrochemistry (Amsterdam, Netherlands)
DOI:10.1016/j.bioelechem.2026.109230
PMID:41570539
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研究论文 | 本文报道了一种利用平躺式三链双链探针构建催化DNA电路的电化学生物传感器策略，实现了高灵敏、高效率的DNA检测 | 创新设计了具有内部硫醇基团的三链双链探针，使其采用平躺式固定取向，相比传统直立式探针，提供了更易接近的界面和更稳定的组装密度，无需复杂的密度优化过程 | 未提及在复杂生物基质中长时间稳定性或与其他传感平台集成的潜在限制 | 开发一种新型、简便的探针设计和固定范式，以提高电化学DNA生物传感器的灵敏度和效率 | 电化学DNA生物传感器中的核酸探针设计和固定方法 | 电化学生物传感 | NA | 电化学传感 | NA | 电化学信号 | 使用稀释血清进行目标检测验证 | DNA | NA | NA | 检测限244 fM，反应时间1.5小时内完成 |
| 5 | 2026-06-06 |
Stimulus-Responsive NOT Gate for Single-Rail DNA Logic Circuits and Biosensing
2026-Feb-03, ACS nano
IF:15.8Q1
DOI:10.1021/acsnano.5c17487
PMID:41575263
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研究论文 | 开发光学和热控NOT门，实现单轨DNA逻辑电路与生物传感应用 | 首次实现单轨DNA逻辑电路中的NOT门，避免传统双轨架构的复杂性和泄漏风险 | 依赖外部光学和热控制，可能限制在复杂生物环境中的实用性与响应速度 | 设计和验证刺激响应型NOT门，以增强DNA逻辑电路的可扩展性和生物传感能力 | DNA分子逻辑门及其在多层计算网络和生物传感中的应用 | 分子计算 | NA | DNA逻辑电路 | NOT门 | NA | NA | DNA | 单轨编码 | DNA计算 | 可扩展性通过多层计算网络验证，具有直接生物环境转化潜力 |
| 6 | 2026-06-05 |
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 | 开发了一种无需扩增的RNA检测平台RAPID，结合CRISPR-Cas13a与级联放大电路驱动的DNAzyme，实现快速、等温、一管式检测 | 首次将CRISPR-Cas13a与立足点介导的链置换DNA电路集成，实现无逆转录和热循环的等温RNA检测，避免核酸交叉污染，并兼容荧光和侧流层析两种读数方式 | 未明确说明实际样本中的复杂基质干扰及长期稳定性数据 | 开发适用于即时检测或资源有限环境的快速、准确、可编程RNA检测平台 | 细菌（苍白密螺旋体、淋病奈瑟菌）和病毒（单纯疱疹病毒）RNA靶标 | 分子诊断 | 感染性疾病 | CRISPR-Cas13a, 立足点介导链置换DNA电路 | NA | NA | 临床样本：淋病奈瑟菌检测与临床诊断高度一致 | DNA, RNA | NA | DNA计算 | 检测灵敏度：5 fM/反应；检测时间：30分钟；操作温度：37°C |
| 7 | 2026-06-05 |
DNA-based cooperative games: an interactive collective decision-making architecture
2026-03-04, Organic & biomolecular chemistry
IF:2.9Q1
DOI:10.1039/d6ob00124f
PMID:41697687
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研究论文 | 开发了一种基于DNA的多数决游戏架构，实现分子层面的交互式集体决策 | 提出三叉决策器（TDM），利用Exo λ的序列非特异性水解消除副产物，无需级联网络实现同步响应，并支持一票否决等高级博弈策略 | 可能面临信号衰减、异步性和正交性挑战，影响可扩展性和可靠性 | 构建可编程的多数决博弈平台，用于分子计算、多智能体交互和生物传感 | 基于DNA的分子决策系统 | 分子计算 | NA | DNA链置换，核酸外切酶Lambda水解 | 三叉决策器（Trident Decision Maker, TDM） | 分子信号 | NA | DNA | 多数决规则，正交序列设计 | DNA计算 | 可扩展性通过结构化编程和模块化扩展实现，支持多种博弈策略 |
| 8 | 2026-06-04 |
Gungnir codec enabling high error-tolerance and low-redundancy DNA storage through substantial computing power
2026-Apr-04, Nature communications
IF:14.7Q1
DOI:10.1038/s41467-026-71485-x
PMID:41932957
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研究论文 | 提出了一种名为Gungnir的编解码系统，利用工作量证明思想实现高容错和低冗余的DNA存储 | 引入工作量证明思想解决DNA存储中的替换、插入和删除错误，不需要大量冗余序列副本或高覆盖度测序即可实现高容错性能 | 需要大量计算资源来匹配哈希签名，可能在实际应用中面临计算成本挑战 | 开发一种高容错、低冗余的DNA存储编解码系统，降低整体存储成本 | DNA存储中的数据编解码和错误校正方法 | 数字病理学 | NA | DNA存储，纳米孔长读长测序 | NA | 二进制数据 | NA | DNA | 哈希签名，工作量证明编码 | DNA计算 | 存储容量（比特），数据密度，错误率，耐久性 |
| 9 | 2026-06-02 |
DNA-Based Boolean Logic Gates for Molecular Computation and Biosensing: A Critical Review
2026-Jun-01, Molecular biotechnology
IF:2.4Q3
DOI:10.1007/s12033-026-01582-1
PMID:42223865
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综述 | 对基于DNA的布尔逻辑门在分子计算和生物传感中的应用进行了批判性综述 | 系统总结了DNA逻辑门从基础概念验证到实际应用导向技术的转变，包括光笼激活、酶介导处理等新兴解决方案，以及与人工智能和机器学习融合的趋势 | 关键挑战包括信号泄漏、门稳定性、可扩展性以及非门约束问题 | 分析DNA布尔逻辑门在分子计算和生物传感领域的现状、挑战与未来发展方向 | 基于DNA的布尔逻辑门及其在分子计算和生物传感中的应用 | 自然语言处理 | 不适用 | DNA合成、酶介导处理 | 不适用 | 不适用 | 不适用 | DNA | 不适用 | DNA计算 | 存储容量、数据密度、访问时间、错误率、耐久性 |
| 10 | 2026-05-29 |
DNA Condensates Enable Crosstalk-Free Operation of Identical DNA Computing Cascades
2026-May-25, Angewandte Chemie (International ed. in English)
DOI:10.1002/anie.5954994
PMID:42007506
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research paper | 提出使用液态DNA凝聚体实现相同DNA计算级联的无串扰操作 | 利用具有可寻址条形码的液态DNA凝聚体将DNA链置换反应网络限制在独立隔间中，实现近相同电路并行且无串扰的运行 | 未提及具体限制 | 增强DNA链置换反应网络的模块性和可扩展性，实现更复杂的功能 | DNA链置换反应网络和液态DNA凝聚体 | molecular computing | NA | DNA链置换反应 | NA | NA | NA | DNA | 条形码编码 | DNA computing | 网络模块化和可扩展性提升 |
| 11 | 2026-05-26 |
A modulation-based encryption framework integrating channel and artificial noise for DNA storage
2026-Jun-19, iScience
IF:4.6Q1
DOI:10.1016/j.isci.2026.115933
PMID:42181283
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研究论文 | 提出一种结合信道噪声和人工噪声的调制加密框架，用于增强DNA存储中的数据保密性 | 利用DNA存储通道固有的易错性（噪声和插入缺失错误）作为加密资源，设计调制加密框架，并结合湿实验验证可行性 | 仅通过模拟和概念验证实验，未进行大规模实际应用测试；安全分析可能未涵盖所有攻击场景 | 为DNA存储系统提供实用的数据安全加密方案 | DNA存储中的加密框架、信道噪声、人工噪声及数据保密性 | 机器学习 | NA | DNA合成测序 | NA | DNA序列数据 | 模拟数据及概念验证湿实验数据 | DNA | 调制编码 | DNA计算 | 存储容量（比特级别），抗噪声鲁棒性，加密安全性（抵御蛮力、唯密文、选择明文、部分密钥泄露攻击） |
| 12 | 2026-05-23 |
A Multi-Pathway Integrated DNA Logic Circuit for Precise Cancer Identification
2026-May, Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
DOI:10.1002/smll.202512835
PMID:41904798
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研究论文 | 提出一种多通路集成的DNA逻辑电路系统，通过整合两个与门电路模块，实现对癌细胞的高度特异性和灵敏识别 | 通过整合两个与门电路模块，利用三种肿瘤特异性生物标志物协同激活，克服了传统DNA电路因“靶向正确，癌外效应”导致的肿瘤特异性不足问题 | NA | 开发一种高特异性和灵敏度的DNA逻辑电路，用于精确识别癌细胞，提升癌症诊断和成像能力 | 三种阳性癌细胞（MCF-7、HepG2、MDA-MB-231）和正常细胞（MCF-10A） | 分子计算 | 癌症 | DNA逻辑电路 | NA | 荧光信号 | 三种阳性癌细胞（MCF-7、HepG2、MDA-MB-231）和一种正常细胞（MCF-10A） | DNA | NA | DNA计算 | NA |
| 13 | 2026-05-22 |
A general and scalable DNA nano-chip with a fully localized architecture enables biocomputing in living cells and precisely induces cell apoptosis
2026-May-20, Chemical science
IF:7.6Q1
DOI:10.1039/d6sc01897a
PMID:41924576
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研究论文 | 通过在DNA折纸结构上集成多层基本DNA逻辑门，开发了一种通用且可扩展的DNA纳米芯片，实现活细胞内的生物计算并精确诱导细胞凋亡 | 提出基于DNA折纸结构的通用可扩展纳米芯片，通过空间排列反应组件实现局部链置换，克服了传统扩散型DNA电路在正交性、复杂性和可扩展性方面的限制，并首次在活细胞内执行多层级联逻辑计算以精准识别和杀死肿瘤细胞 | 未明确讨论芯片的长期稳定性、体内长期运行的误差累积、以及在大规模集成时的物理限制 | 构建通用可扩展的DNA纳米计算平台，实现复杂生物计算功能并应用于活细胞内的肿瘤识别与治疗 | DNA逻辑门、DNA折纸结构、活细胞内的生物计算系统 | 分子计算 | 肿瘤 | DNA折纸自组装、DNA局部链置换 | DNA逻辑门（含基本逻辑门）、多层逻辑电路 | 分子信号（荧光等） | NA | DNA | 局部链置换设计 | DNA计算 | 单个纳米芯片可配置多达11个可寻址逻辑组件，支持七输入多层逻辑级联和并行计算 |
| 14 | 2026-05-22 |
Directly Encrypting DNA Sequences for Secure DNA Storage via Automata Cryptography
2026-May-20, IEEE transactions on nanobioscience
IF:3.7Q3
DOI:10.1109/TNB.2026.3695368
PMID:42160258
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研究论文 | 提出了一种通过自动机密码学直接加密DNA序列的方法，用于安全DNA存储 | 实现了序列级加密，通过碱基扩散和旋转使碱基分布更均匀随机，支持并行处理以适配高通量DNA合成与测序 | 未提及具体限制 | 解决DNA存储中缺乏数据安全考虑及现有比特级加密与基于数据特性的DNA编码不兼容的问题 | DNA序列加密方法 | 数字病理学 | NA | 自动机密码学 | NA | DNA序列 | NA | DNA | 扩散与旋转编码 | DNA计算 | 高密钥空间，信息熵接近2，碱基变化率75%，碱基平均变化强度42%，支持并行处理 |
| 15 | 2026-05-20 |
Scaling the High-Yield Potential of Large-Scale DNA Data Storage with Cap-Free DNA Synthesis
2025-07-18, ACS synthetic biology
IF:3.7Q1
DOI:10.1021/acssynbio.5c00175
PMID:40611637
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研究论文 | 提出了一种新型高产无帽合成策略，克服传统DNA合成在长度和产量上的限制，显著提升大规模DNA数据存储的性能 | 通过无帽合成策略突破传统固相亚磷酰胺化学的合成长度和产量限制，并建立理论产品预测模型，实现了有效序列产率的三倍提升，有望将DNA数据存储容量提高两个数量级 | 主要在柱式合成条件下验证，阵列式合成系统的性能仍为理论预测，实际大规模应用需进一步实验验证 | 开发高产DNA合成策略以推动大规模DNA数据存储技术的发展 | DNA数据存储系统中的合成产量和存储容量 | 自然语言处理 | NA | 无帽DNA合成 | NA | NA | NA | DNA | NA | DNA计算 | 存储容量（提高两个数量级），有效序列产率（三倍提升），耦合效率（>99%） |
| 16 | 2026-05-15 |
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，利用超分辨率显微镜实现DNA计算电路的高通量读出，将多比特分子输出转换为空间分辨的几何比特 | 将计算与读出解耦，通过DNA折纸显示界面集成链置换和不稳定结合反应，实现多比特电路输出的直接可视化及高带宽并行读出 | NA | 解决DNA计算电路内在并行性与有限读出带宽之间的关键差距，实现高带宽和多路复用执行 | DNA计算电路及DNA折纸显示界面 | 分子计算 | NA | DNA折纸、链置换反应、不稳定结合反应、超分辨率显微镜 | NA | 空间分辨几何比特（分子输出） | NA | DNA | 空间几何编码 | DNA计算 | 8位解码器直接读出，16个并行逻辑门同时显示，读出带宽高 |
| 17 | 2026-05-15 |
Inverted Molecular Beacons as Reaction-Based Hybridization Probes for Small-Molecule Activation by Nucleic Acid Inputs
2025-08-15, ACS chemical biology
IF:3.5Q2
DOI:10.1021/acschembio.5c00333
PMID:40662663
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研究论文 | 本文提出一种新型的倒置分子信标，作为基于反应的杂交探针，用于核酸输入触发的小分子激活 | 提出一种新型的发夹结构核酸报告探针，利用模板诱导的近端反应性，在未修饰核酸输入分子存在下激活小分子，克服了传统报告门需两个独立化学修饰寡核苷酸的局限 | 文章中未明确提及局限性 | 扩展DNA计算的实用性，通过提供化学反应作为最终输出，并实现无需化学修饰输入的核酸触发小分子激活 | 倒置分子信标探针及其在核酸计算和检测中的功能 | 自然语言处理 | NA | NA | NA | NA | NA | DNA | NA | DNA计算 | NA |
| 18 | 2026-05-12 |
Sandwich-type complex-activated DNA circuit for highly sensitive and versatile detection of protein biomarkers for monitoring bone health
2026-Jul-15, Analytica chimica acta
IF:5.7Q1
DOI:10.1016/j.aca.2026.345526
PMID:42108056
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研究论文 | 开发一种基于三明治型复合激活DNA电路的荧光生物传感方法，用于高度灵敏地检测蛋白质生物标志物以监测骨骼健康 | 消除对适体先验结构知识和靶蛋白多个独立结合位点的依赖，通过硼酸亲和识别和正反馈DNA电路实现超灵敏检测 | 未提及 | 开发一种通用的、高灵敏度的适体基生物传感方法，用于检测与骨质疏松症等疾病相关的蛋白质生物标志物 | 骨质疏松症相关生物标志物骨桥蛋白和骨钙素 | 生物传感 | 骨质疏松症 | DNA电路 | NA | 荧光信号 | NA | DNA | NA | DNA计算 | NA |
| 19 | 2026-05-08 |
Localized Dual-Cycle Amplification Integrating Entropy-Driven Reaction and Catalytic Hairpin Assembly for miRNA Imaging in Living Cells and Tissues
2026-Apr-27, Analytical chemistry
IF:6.7Q1
DOI:10.1021/acs.analchem.5c06796
PMID:42041286
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研究论文 | 提出一种局部双循环放大系统，整合熵驱动反应和催化发夹自组装，用于活细胞和组织中的miRNA成像 | 创新性地将熵驱动DNA电路反应和催化发夹自组装整合到双纳米球平台上，实现了局部双循环放大，显著提高了检测灵敏度、反应动力学和细胞摄取效率 | 未在论文中明确提及局限性 | 开发一种高性能的细胞内miRNA检测方法，用于癌症诊断和治疗监测 | 细胞内miRNA（miR-155）在活细胞和组织中的成像 | 数字病理学 | 癌症 | DNA纳米技术、荧光成像 | NA | 图像 | 临床组织样本 | DNA | NA | DNA计算 | 检测限1.42 pM，体外条件下15分钟内达到信号平台期 |
| 20 | 2026-05-07 |
Investigating enhanced stability in CTAB(C)-compacted DNA under aging conditions for data storage
2025-06-02, Journal of physics. Condensed matter : an Institute of Physics journal
DOI:10.1088/1361-648X/addbb7
PMID:40398454
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研究论文 | 该文章研究了在老化条件下CTAB(C)压实的DNA用于数据存储的增强稳定性 | 首次探究表面活性剂介导的DNA压实和环糊精驱动的解压实技术用于长期DNA数据存储，并展示了在加速老化后合成DNA的高序列保真度 | 该研究仅在实验室加速老化条件下进行，未评估自然环境长期存储的实际效果 | 评估表面活性剂介导的DNA压实和环糊精驱动的解压实方法在长期数据存储中的有效性 | 鲑鱼来源的天然DNA和定制设计的合成DNA | 数字病理学 | NA | DNA压实与解压实、分光光度测定、定量PCR、桑格测序 | NA | DNA序列 | 两种DNA样本：鲑鱼DNA和合成DNA，在不同温度和湿度条件下老化4、8、12天 | DNA | NA | 分子计算、DNA计算 | 半衰期、恢复率、序列保真度 |