生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 875 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 | 2026-08-08 |
Nanopore-Based Single-Molecule Logic Unit (sMOLU)
2025-08, Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
DOI:10.1002/smll.202501560
PMID:40462731
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研究论文 | 开发了一种基于α-hemolysin纳米孔的单分子逻辑单元（sMOLU），在脂质双层中实现基于DNA的AND逻辑门操作 | 首次将纳米孔技术与单分子DNA计算结合，在脂质双层中实现实时单分子逻辑运算，具备酶特异性切割和信号放大能力 | 未提及具体局限性 | 开发一种集成DNA计算和纳米孔技术的单分子逻辑单元，以推进纳米级计算系统的发展 | 基于DNA的AND逻辑门，α-hemolysin纳米孔，脂质双层，巨型单层囊泡（GUVs） | 分子计算 | NA | 纳米孔技术，荧光测量，电生理测量 | AND逻辑门 | 荧光信号，电生理信号 | NA | DNA | NA | DNA计算 | NA |
| 2 | 2026-08-07 |
Amplification-free one-pot RNA detection by pairing CRISPR-Cas13a with cascade amplification circuit-driven DNAzyme (RAPID)
2026-03-15, Analytica chimica acta
IF:5.7Q1
DOI:10.1016/j.aca.2026.345138
PMID:41663226
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研究论文 | 本文介绍了一种基于CRISPR-Cas13a和级联扩增电路驱动DNAzyme的无扩增一锅法RNA检测平台（RAPID），可在30分钟内于37°C下定量检测RNA，并兼容荧光和侧流层析两种读出方式 | RAPID平台结合CRISPR-Cas13a的精准识别与toehold介导的链置换DNA电路的信号放大功能，无需样本预扩增、逆转录和热循环，实现了快速、定量、可视化的RNA检测，且具有可编程性和便携性 | 摘要中未明确提及局限性，但可能涉及对复杂临床样本的适用性或长期稳定性等问题 | 开发一种适用于即时检测或资源有限环境的快速、准确、无扩增的RNA检测平台，以诊断多种病原体 | 细菌靶标（如梅毒螺旋体和淋病奈瑟菌）和病毒靶标（如单纯疱疹病毒）的RNA | 分子诊断、CRISPR技术、生物传感 | 传染病 | CRISPR-Cas13a、级联扩增电路驱动的DNAzyme、toehold介导的链置换反应 | NA | 核酸序列 | 不适用，但涉及临床样本检测验证，具体数量未在摘要中说明 | RNA | NA | DNA计算（基于DNA电路） | 检测时间30分钟，灵敏度5 fM/反应，检测限与荧光法和侧流层析法相当 |
| 3 | 2026-08-07 |
CRISPR/Cas12a platform activated by a protospacer adjacent motif-engineered DNA circuit for specific target sensing
2026-02-19, 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，用于特异性靶标检测，实现了对ctDNA、UDG和ACE的高灵敏度检测 | 通过PAM工程化DNA电路激活Cas12a，实现非核酸靶标的检测，并采用两级信号放大机制提高灵敏度 | 未提及具体限制 | 开发一种通用的CRISPR/Cas12a传感平台，用于非核酸靶标的灵敏和选择性检测 | 循环肿瘤DNA（ctDNA）、尿嘧啶-DNA糖基化酶（UDG）、啶虫脒（ACE） | 分子诊断 | 癌症（通过ctDNA检测） | CRISPR/Cas12a系统、DNA电路 | NA | 生物化学数据（检测信号） | 实际样品中的定量检测，具体数量未提及 | DNA | NA | DNA计算 | 检测限（LOD）分别为0.023 fM（ctDNA）、0.00004 U/mL（UDG）、0.12 fM（ACE） |
| 4 | 2026-08-07 |
Darkfield illumination enhancing artificial-intelligence-assisted digital microfluidics for on-site pathogen detection
2026-01-08, Analytica chimica acta
IF:5.7Q1
DOI:10.1016/j.aca.2025.344831
PMID:41330666
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研究论文 | 本研究开发了一种集成暗场照明的数字微流控平台，结合人工智能实现现场病原体检测，提高了液滴识别和分割的准确性 | 创新性地将暗场照明与数字微流控平台结合，显著增强液滴对比度，提升AI模型的检测和分割性能，并实现自动化多步病原体检测 | 摘要中未提及明显局限性 | 通过暗场照明增强AI辅助数字微流控系统的视觉反馈，实现稳健的自动化病原体现场检测 | 肺炎支原体（Mycoplasma pneumoniae）临床样本 | 数字病理学 | 肺炎（由肺炎支原体引起） | 数字微流控（DMF） | 深度学习模型（用于目标检测和语义分割） | 图像 | 临床样本数量未明确说明，但检测结果与qPCR完全一致 | NA | NA | 分子计算 | 检测时间小于11分钟，mAP50为98.3%，mIoU为98.2%，与qPCR一致性为100% |
| 5 | 2026-08-07 |
miR-Cabiner: A Universal microRNA Sensing Platform Based on Self-Stacking Cascaded Bicyclic DNA Circuit-Mediated CRISPR/Cas12a
2025-01-14, Analytical chemistry
IF:6.7Q1
DOI:10.1021/acs.analchem.4c05370
PMID:39704707
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研究论文 | 提出一种基于自堆叠级联双环DNA电路介导CRISPR/Cas12a的通用miRNA传感平台miR-Cabiner，用于灵敏且通用地检测miRNA | 将催化发夹组装（CHA）和杂交链式反应（HCR）集成到统一电路中，并级联到CRISPR/Cas12a，提高了反应速率和灵敏度，且具有通用性 | 未提及具体局限性 | 开发一种灵敏、通用的miRNA检测平台，用于临床诊断 | 乳腺癌相关miRNA（miR-130a、miR-10b、miR-21、miR-1285） | 数字病理学 | 乳腺癌 | CRISPR/Cas12a、催化发夹组装（CHA）、杂交链式反应（HCR） | NA | 核酸序列数据 | 四种miRNA（miR-130a、miR-10b、miR-21、miR-1285） | DNA | NA | DNA计算 | 检测灵敏度达fM级 |
| 6 | 2026-08-04 |
Self-feedback cascading DNA circuit encapsulated within a gene-modified bifunctional virus-inspired nanovector for light-gated spatiotemporal biosensing in live organisms
2025-10-01, Analytica chimica acta
IF:5.7Q1
DOI:10.1016/j.aca.2025.344370
PMID:40701709
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研究论文 | 本文介绍了一种自反馈级联DNA电路，封装在基因修饰的双功能病毒启发的纳米载体中，用于活体生物中光控时空生物传感，实现对microRNA-21的超灵敏检测 | 通过结合杂交链式反应和催化发夹组装实现自反馈级联信号放大，并引入光切割连接子实现光控时空模式，提高成像准确性 | 摘要中未提及明显局限性 | 克服DNA电路生物传感器在灵敏度、生物摄取效率和测量准确性方面的挑战，用于疾病标志物成像 | 活体生物中的生物标志物，特别是microRNA-21 | 分子诊断、生物传感 | 癌症 | DNA电路、杂交链式反应、催化发夹组装、光切割 | NA | 图像 | NA | DNA | NA | DNA计算 | NA |
| 7 | 2026-08-04 |
A hybridization chain reaction-based electrochemical sensor for rapid detection of respiratory pathogens
2025-07-03, Analytical methods : advancing methods and applications
IF:2.7Q1
DOI:10.1039/d5ay00418g
PMID:40557701
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研究论文 | 本文报道了一种基于杂交链式反应（HCR）和修饰电极的新型电化学生物传感器平台，用于快速、高效检测长序列核酸呼吸道病原体 | 通过引入拥挤剂增强立足点置换介导的杂交链式反应（TDHCR）效率，将反应时间从120分钟缩短至30分钟，并利用生物素-链霉亲和素结合实现快速固定，克服了固液界面核酸杂交效率低的限制 | 未明确提及，但可能受限于检测长序列核酸时仍需优化探针密度、位阻效应和静电排斥等因素 | 开发一种快速、灵敏的电化学生物传感器，用于呼吸道病原体的长序列核酸检测，以提升临床诊断效率 | 呼吸道病毒病原体的长序列核酸靶标 | 生物传感器、电化学检测 | 呼吸道感染 | 电化学检测、杂交链式反应（HCR）、立足点置换反应 | 不适用 | 电化学信号数据（电流响应） | 不适用（未提及具体样本数量） | DNA | 序列互补编码（基于碱基配对） | 分子计算（基于DNA杂交反应） | 检测限低至4.876 fM，检测过程可在50分钟内完成，具有微流控集成潜力 |
| 8 | 2026-08-04 |
Localized DNA Logic Circuit Equipped with Cascade Amplifiers for Precise Identification of Cancer Cells
2025-03-25, Analytical chemistry
IF:6.7Q1
DOI:10.1021/acs.analchem.5c00247
PMID:40091166
|
研究论文 | 构建了配备级联放大器的局部化DNA逻辑电路，用于通过检测两种癌症生物标志物实现癌细胞精确识别，并展示了体内肿瘤成像能力 | 引入Y型AND门电路模块和三个发夹放大器模块到DNA四面体中，实现局部化级联放大，显著提高灵敏度和信号放大效果 | 未详细说明在复杂生物基质中的长期稳定性及可能的非特异性反应 | 开发高灵敏度和精确性的DNA逻辑电路，用于癌症细胞的早期检测和诊断 | 癌细胞（表达miR-21和FEN1的肿瘤细胞）以及正常细胞 | 分子计算，DNA计算 | 癌症（通用） | DNA纳米技术，荧光分析 | DNA逻辑电路（Y型AND门和发夹放大器） | 荧光信号数据 | 未明确提及样本数量，涉及miR-21（检测限82.5 pM）和FEN1（检测限0.015 U/mL）的体外实验及体内肿瘤成像 | DNA | 碱基互补配对编码 | DNA计算, 分子计算 | 检测限（miR-21：82.5 pM；FEN1：0.015 U/mL），信号放大倍数（15.5倍相比无放大器，5.2倍相比非局部化电路） |
| 9 | 2026-08-01 |
Locked Nucleic Acid-Enhanced Entropy-Driven Amplifier Combined with Catalytic Hybridization Reaction-Based DNA Circuit for Dual Amplified Detection of Single Nucleotide Polymorphisms and Asymmetric Encryption of Gene Information
2025-04-22, Analytical chemistry
IF:6.7Q1
DOI:10.1021/acs.analchem.5c00529
PMID:40197003
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研究论文 | 本文报告了一种基于锁核酸增强的熵驱动放大与催化杂交反应DNA电路的双重信号放大策略，用于高对比度检测KRAS_G12C基因中的单核苷酸多态性，并展示了其在基因信息加密方面的潜力 | 通过将锁核酸修饰引入熵驱动放大与催化杂交反应集成的DNA电路，增强了热力学稳定性和反应动力学，实现了对单核苷酸多态性的超灵敏检测，并首次将双重信号放大策略用于分子级信息加密，提高了加密的复杂性和鲁棒性 | 摘要中未明确提及局限性，但可能包括对实验条件的敏感性、样本复杂性（如实际血清样本）的干扰以及信息加密的实际应用范围有限 | 开发一种高灵敏度和高特异性的DNA计算平台，用于检测KRAS_G12C基因中的单核苷酸多态性，并探索其在分子信息加密中的应用 | KRAS_G12C基因中的单核苷酸多态性序列，以及人类血清样本中的目标基因 | 分子计算 | 非特定疾病，但涉及KRAS基因相关癌症（如肺癌、结直肠癌） | 熵驱动放大、催化杂交反应、荧光和共振瑞利散射信号检测 | DNA电路（熵驱动放大和催化杂交反应） | 生物化学信号（荧光强度、共振瑞利散射） | 人类血清样本（具体数量未在摘要中提供） | DNA | 核酸序列编码（基于碱基互补配对），可能涉及熵驱动和催化反应的序列设计 | 分子计算、DNA计算 | 检测限为0.19 fM，动态范围从1 fM到0.1 nM，表现出高灵敏度和单碱基错配区分能力 |
| 10 | 2026-08-01 |
Homogeneous Multicycle Cascaded DNA Circuit for Sensitive "Signal On-Off-Super On" PEC Biosensing
2025-04-15, Analytical chemistry
IF:6.7Q1
DOI:10.1021/acs.analchem.5c00373
PMID:40175284
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研究论文 | 提出一种基于均相多循环级联DNA电路和SnSe/CdS光电阳极的“信号开-关-超开”光电化学（PEC）生物传感器，用于灵敏检测生物标志物miRNA-222 | 采用均相多循环级联DNA电路和Z型SnSe/CdS异质结，实现“信号开-关-超开”策略，避免假响应和背景干扰，提高检测灵敏度和准确性 | 未提及具体局限性 | 开发一种高灵敏、高准确度的PEC生物传感器，用于早期疾病诊断中的生物标志物检测 | 生物标志物miRNA-222 | 生物传感器 | 癌症 | 光电化学（PEC）检测 | 不适用 | 电化学信号数据 | 不适用（未提及样本数量） | 不适用 | 不适用 | 不适用 | 检测限为0.3 fM，线性范围为1 fM至10 nM |
| 11 | 2026-07-30 |
Polus: A context-aware enhancement framework for DNA storage via Transformer-based soft-decision decoding
2026-Jul-28, Bioinformatics (Oxford, England)
DOI:10.1093/bioinformatics/btag563
PMID:42517819
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研究论文 | 提出了一种基于Transformer的上下文感知增强框架Polus，用于DNA存储的软判决解码 | 通过Transformer模型SeqFormer将生化噪声转化为软删除信息，无需修改编码器即可提升纠错性能，显著降低测序覆盖度并提高存储密度 | 未明确说明实际实验验证或对非在硅环境的适应性 | 提升DNA存储的数字可靠性，优化纠错效率和存储密度 | DNA存储系统中的序列上下文和质量信号 | 机器学习 | NA | Transformer模型、软判决解码 | SeqFormer（基于Transformer） | 序列数据 | NA | DNA | 软判决解码 | DNA计算 | 测序覆盖度降低38.9%，有效物理密度提高约80%，重测序开销减少99.9% |
| 12 | 2026-07-30 |
Sandwich-type complex-activated DNA circuit for highly sensitive and versatile detection of protein biomarkers for monitoring bone health
2026-07-15, Analytica chimica acta
IF:5.7Q1
DOI:10.1016/j.aca.2026.345526
PMID:42108056
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research paper | 开发了一种三明治型复合激活DNA电路，用于高灵敏度和多功能检测蛋白质生物标志物，以监测骨骼健康 | 无需预先了解适配体结构信息或目标蛋白具有多个独立结合位点，利用硼亲和识别和正反馈DNA电路实现高灵敏荧光检测 | 未提供具体局限性信息 | 开发一种基于适配体的高灵敏度荧光生物传感方法，用于检测蛋白质生物标志物，特别是骨质疏松相关标志物 | 蛋白质生物标志物（骨桥蛋白和骨钙素）在血清样本中的检测 | natural language processing | osteoporosis | DNA电路、硼亲和识别、荧光检测 | NA | 荧光信号 | 血清样本（未说明具体数量） | DNA | NA | DNA computing | 检测限（0.289 pg/mL和0.127 pg/mL），选择性，血清性能 |
| 13 | 2026-07-29 |
Dual-Signal Probing of Molecular Subtypes of Breast Cancer: Synergistic Chirality and Charge-Transfer Effect Enable Enhanced Accuracy
2025-06-03, Analytical chemistry
IF:6.7Q1
DOI:10.1021/acs.analchem.5c01620
PMID:40388600
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研究论文 | 利用DNA纳米技术构建荧光团耦合对，通过圆二色性和荧光双信号检测实现乳腺癌分子亚型快速精准分型 | 首次利用手性和电荷转移协同效应构建双信号探针，通过DNA级联反应实现信号放大，同时检测ER和HER2两种标志物，在1小时内完成四种乳腺癌分子亚型分类 | 未提及实际临床样本验证，可能存在的非特异性结合及体内应用的稳定性问题 | 开发快速、简便的肿瘤分子亚型检测方法以指导个体化治疗 | 乳腺癌分子亚型中的关键生物标志物（雌激素受体ER和人表皮生长因子受体2 HER2） | 分子检测 | 乳腺癌 | DNA纳米技术 | NA | 光谱数据（圆二色性和荧光） | NA | DNA | NA | DNA计算 | NA |
| 14 | 2026-07-29 |
Low-cost and automated magnetic bead-based DNA data writing via digital microfluidics
2025-04-08, Lab on a chip
IF:6.1Q2
DOI:10.1039/d5lc00106d
PMID:40070261
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研究论文 | 提出一种基于数字微流控与DNAzyme连接化学的低成本自动化DNA数据写入方法 | 集成数字微流控平台与DNAzyme连接化学，实现无需酶制剂、常温下进行的自动化DNA数据写入，显著降低成本并简化平台布局 | 目前仅为概念验证，实际数据存储规模及长期稳定性尚未充分验证 | 开发一种可编程、低成本、自动化的DNA数据写入过程，以促进DNA数据存储的商业化 | DNA数据写入过程及预合成单链DNA构建块 | DNA数据存储 | NA | 数字微流控、DNAzyme连接化学、磁珠纯化 | NA | DNA序列 | 未明确说明 | DNA | DNA序列编码（通过单链DNA组装） | DNA计算 | 存储容量、数据密度、成本、自动化程度、试剂输入量减少 |
| 15 | 2026-07-27 |
A multiple-encrypted DNA device for secure communication
2026-Jul-03, Science advances
IF:11.7Q1
DOI:10.1126/sciadv.aef9101
PMID:42397898
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研究论文 | 开发了一种集成多种加密算法的DNA多层加密设备，用于安全通信 | 首次在单一DNA折纸通信工作流程中整合多种加密协议，利用DNA纳米结构的可寻址性创建纳米莫尔斯电码空间模式，并实现矩形与管状DNA纳米结构间的构象门控验证 | NA | 实现基于DNA纳米技术的安全通信，确保保密性、完整性和真实性 | DNA多层加密设备及其在安全通信中的应用 | 数字病理学 | NA | DNA折纸技术 | NA | 文本 | 传输消息“JUNE6 INVASION NORMANDY” | DNA | 纳米莫尔斯电码编码，对称加密，隐写术 | DNA计算 | 密钥空间为2，存储容量高，数据密度高 |
| 16 | 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 |
| 17 | 2026-07-25 |
Biphasic Interfacial Transmission Enables DNA Storage in Liquid
2026-Jul-24, Small methods
IF:10.7Q1
DOI:10.1002/smtd.70866
PMID:42496584
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NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA |
| 18 | 2026-07-25 |
D2Sim: A Computational Simulator for Nanopore Sequencing based DNA Data Storage
2026-Jul-23, IEEE transactions on computational biology and bioinformatics
DOI:10.1109/TCBBIO.2026.3716589
PMID:42490283
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NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA |
| 19 | 2025-10-05 |
Programmable PCR-like Nonenzymatic DNA Molecular Circuit for Split-Free Autocatalytic Amplification
2025-06-10, Analytical chemistry
IF:6.7Q1
DOI:10.1021/acs.analchem.5c01612
PMID:40442030
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研究论文 | 开发了一种无需分裂设计的PCR样非酶DNA自催化扩增电路，用于高效生物传感 | 首次实现无需分裂设计的自催化DNA电路，模拟PCR三步骤但无需酶和精确温控 | 未明确说明具体应用场景中的检测限和实际样本验证结果 | 开发高效的非酶DNA自催化扩增系统用于生物传感 | DNA分子电路和低丰度生物标志物 | 分子计算 | NA | 非酶DNA自催化扩增 | DNA分子电路 | 分子信号 | NA | DNA | NA | DNA计算,分子计算 | 指数级信号放大，最小信号泄漏 |
| 20 | 2026-07-24 |
An autocatalytic DNA circuit via polymerase mediated strand displacement
2026-Jul-23, Chemical communications (Cambridge, England)
DOI:10.1039/d6cc03616c
PMID:42489623
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研究论文 | 本文提出了一种由单一聚合酶驱动的自催化DNA电路，通过两层链置换实现指数级信号放大 | 创新性地利用单一聚合酶驱动两层链置换实现自催化，每个输入释放两个输出，从而实现快速积累和指数级信号放大 | NA | 开发一种高效的自催化DNA电路以实现指数级信号放大 | DNA电路中的自催化链置换过程 | 分子计算 | NA | 聚合酶驱动的链置换 | NA | NA | NA | DNA | NA | DNA计算 | NA |