生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 881 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 | 2026-08-28 |
Triply activated localized DNA circuit based on dual enzyme-guaranteed and analyte-stimulated strategy for robust tumor-cell-specific microRNA imaging
2026-10-08, Analytica chimica acta
IF:5.7Q1
DOI:10.1016/j.aca.2026.345870
PMID:42567607
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研究论文 | 本文开发了一种基于双重酶保证和分析物刺激策略的三重激活局部催化发夹组装电路，用于肿瘤细胞特异性microRNA成像 | 通过整合内源性UDG和APE1双重酶识别/切割位点实现三重激活，减少信号泄漏并提高肿瘤细胞特异性 | 未提及局限性 | 实现稳健的肿瘤细胞特异性microRNA成像，用于临床诊断和生物医学应用 | 肿瘤细胞中的microRNA | 分子诊断 | 肿瘤 | 局部催化发夹组装（LCHA）电路 | 无特定模型（基于核酸电路） | 图像（荧光成像） | 未提及 | DNA | 无特定编码方案 | DNA计算 | 未提及 |
| 2 | 2026-08-28 |
Guanine-Locked DNA Circuit Drives Homogeneous Coupling of Catalytic Hairpin Assembly and dCTP-Free Rolling Circle Amplification
2026-Aug-27, Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
DOI:10.1002/smll.75508
PMID:42656052
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研究论文 | 本文报道了一种鸟嘌呤锁定的DNA电路，可抵抗聚合酶介导的副反应，实现催化发夹组装与无dCTP滚环扩增的均相偶联，用于光磁生物传感检测灰葡萄孢DNA | 通过鸟嘌呤锁定机制抑制聚合酶的聚合/外切活性，解决了发夹级联与DNA聚合酶不兼容的问题，实现了均相一锅等温操作 | 摘要未提及明显局限性 | 解决发夹级联与DNA聚合酶之间的不兼容性，提供一种无串扰的均相核酸电路通用策略 | 灰葡萄孢DNA，感染玫瑰花瓣样本 | 分子诊断，生物传感 | 植物病害（灰葡萄孢感染） | 催化发夹组装、滚环扩增、光磁生物传感 | NA | DNA序列，光磁信号 | 感染玫瑰花瓣样本（具体数量未说明） | DNA | NA | DNA计算 | 检测限9 aM，宽动态范围，1小时内完成检测 |
| 3 | 2026-08-28 |
DNA-Based Boolean Logic Gates for Molecular Computation and Biosensing: A Critical Review
2026-Aug, Molecular biotechnology
IF:2.4Q3
DOI:10.1007/s12033-026-01582-1
PMID:42223865
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综述 | 本文对基于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，涵盖设计进展、应用、挑战及未来方向 | 系统性地批判性分析了DNA逻辑门的现状，强调从概念验证向应用导向技术的转变，并探讨了与人工智能和生物电子学的集成 | DNA逻辑门面临信号泄漏、门稳定性、可扩展性及NOT门限制等关键挑战 | 总结DNA布尔逻辑门在分子计算和生物传感中的发展，并指出未来研究方向 | DNA布尔逻辑门及其在分子计算和生物传感中的应用 | 分子计算, 生物传感 | NA | DNA合成, 光笼技术, 酶介导处理 | NA | NA | NA | DNA | NA | DNA计算 | 可扩展性, 成本效益, 可靠性 |
| 4 | 2026-08-28 |
Biphasic Interfacial Transmission Enables DNA Storage in Liquid
2026-Aug, Small methods
IF:10.7Q1
DOI:10.1002/smtd.70866
PMID:42496584
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研究论文 | 本研究提出了一种双相界面传输（BIT）通路，实现了DNA存储中DNA的高效迁移和抗老化保存，理论上在-20°C下半衰期可达577年。 | 首次建立了双相界面传输通路，可在无需额外能量输入的情况下实现DNA的盐分去除和长期保存，具有可扩展和节能的特点，且适用于多种温度和操作模式。 | 摘要中未明确提及局限性，可能需要进一步验证在不同环境下的长期稳定性和实际应用的可扩展性。 | 旨在开发一种低能耗、可扩展的DNA存储传输和保存策略，以解决全球数据存储危机。 | DNA分子及其在液体中的传输和保存过程。 | 数字病理学 | NA | 双相界面传输（BIT） | NA | DNA序列数据 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 存储密度高，传输效率超过80%，半衰期达577年，操作时间短（30分钟静置或2分钟离心），具有可调参数以适应不同规模。 |
| 5 | 2026-08-27 |
A Cascaded DNA Nanocircuit for Multi-Signal-Responsive Precision siRNA Delivery in Cancer Therapy
2026-Aug-24, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
DOI:10.1002/advs.77332
PMID:42635629
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研究论文 | 本文报道了一种级联双AND逻辑门的可编程DNA纳米电路，用于对多种肿瘤信号顺序响应的精准siRNA递送，并在TMZ耐药的胶质母细胞瘤小鼠模型中验证了其治疗效果 | 设计了级联双AND逻辑门的DNA纳米电路，能够依次响应细胞外酸性pH、膜上过表达的核仁素和细胞内谷胱甘肽三种肿瘤特异性信号，实现时空可控的siRNA精准释放 | 摘要中未提及明确的局限性 | 开发一种多信号响应、精准可控的siRNA递送策略，用于精准癌症治疗，以减少脱靶效应并提高治疗效果 | DNA纳米电路及其在siRNA递送中的应用，研究对象包括工程化的DNA电路和TMZ耐药的胶质母细胞瘤小鼠模型 | 纳米生物技术 | 胶质母细胞瘤 | DNA纳米技术、siRNA递送 | DNA逻辑电路 | 实验数据（如基因表达、肿瘤生长等） | 小鼠模型，具体样本量未在摘要中说明 | DNA | DNA序列编程 | DNA计算 | 递送特异性、基因沉默效率、肿瘤治疗效果（摘要中未提供具体量化指标） |
| 6 | 2026-08-22 |
High-Data-Density, High-Decoding-Speed, and High-Decoding-Accuracy DNA Data Ink for Digital Preservation
2026-02-03, ACS nano
IF:15.8Q1
DOI:10.1021/acsnano.5c13665
PMID:41562500
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研究论文 | 提出一种集成的DNA存储系统，通过优化编码和处理策略，实现高数据密度、高解码速度和准确性的数字保存方案 | 采用灵活索引分配系统，实现9.78 bits/nt净信息密度，解码速度比传统方法快360倍，并结合内Reed-Solomon和外XOR码的纠错系统，实现低拷贝数据的可靠恢复 | 未明确提及局限性 | 解决DNA存储实际应用中的高合成成本、测序错误和访问速度慢等问题，为文化保护、自动驾驶数据管理和机器学习应用奠定基础 | DNA数据存储系统，包括编码、解码、纠错和NGS制备流程 | 数字病理学 | 不适用 | NGS | 不适用 | 文本 | 457万次读取（1.63 GB） | DNA | Reed-Solomon码, XOR码 | DNA计算 | 存储容量达2.79×10^24字节（约2.79 YB），净信息密度9.78 bits/nt，解码速度360倍提升，错误率低且可处理低拷贝数据 |
| 7 | 2026-08-22 |
Stimulus-Responsive NOT Gate for Single-Rail DNA Logic Circuits and Biosensing
2026-02-03, 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，实现快速逻辑反转并兼容多种电路系统 | 首次实现了受光热调控的NOT门，克服了单轨DNA逻辑中实现NOT门的障碍，避免双轨架构的复杂性和泄漏风险 | 未明确提及，但可能受限于光热控制的复杂性和实际应用中的环境要求 | 开发可扩展的DNA计算平台，实现逻辑反转和生物环境中的直接转化应用 | DNA分子电路，包括用于逻辑运算和生物传感的NOT门 | 数字病理学 | 不适用 | 分子生物学技术（如聚合酶驱动和toehold介导的DNA链置换） | 不适用 | 生物分子数据（DNA序列） | 不适用 | DNA | 不适用 | 分子计算，DNA计算 | 多层计算网络的验证和生物传感应用，表明具有可扩展性，但未提供具体指标 |
| 8 | 2026-08-21 |
Amplification of computational power by the multiplication of bacteria exploring microfluidic networks encoding mathematical problems
2026-Aug-11, Microsystems & nanoengineering
IF:7.3Q1
DOI:10.1038/s41378-026-01341-x
PMID:42581035
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研究论文 | 本文报告了一种利用运动细菌探索编码数学问题的微流控网络来求解子集和问题（SSP）的计算机概念验证，通过细菌的自然增殖实现计算能力的指数级放大 | 首次提出并验证了利用细菌在微流控网络中增殖来指数级放大计算能力，用于求解NP完全问题，并进行了缩放分析以确定其超越电子计算机的临界点 | 未明确提及局限，但可推断为概念验证阶段，实际扩展性和错误率等仍需进一步研究 | 解决NP完全问题（子集和问题）的计算资源指数增长问题，展示细菌驱动生物计算的可能性和规模化潜力 | 运动细菌（具体种类未提及）在微流控网络中的运动行为，以及基于此的计算系统 | 生物计算 | NA | 微流控网络技术 | NA | NA | NA | 细菌 | NA | 细菌计算 | 计算资源随问题规模指数增长，耗能低，错误率低，可扩展性强 |
| 9 | 2026-08-20 |
Performance of cellulose-based card for direct genetic testing of spinal muscular atrophy
2025-02-14, BMC biotechnology
IF:3.5Q2
DOI:10.1186/s12896-024-00938-2
PMID:39953527
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研究论文 | 开发了一种基于纤维素的卡片作为干血斑制备的替代滤纸，用于脊髓性肌萎缩症的基因检测 | 首次开发了基于纤维素的自制卡片作为标准滤纸的替代品，用于SMA基因检测，并验证了其与纯gDNA和FTA卡片的结果一致性及高稳定性 | 未提及长期存储或大规模应用的局限性，可能需要在更多样本和不同环境条件下验证 | 开发一种替代标准滤纸的纤维素基卡片，用于SMA基因检测的干血斑制备，以便在资源有限的国家进行便捷的基因检测 | 脊髓性肌萎缩症患者或疑似患者的干血斑样本 | 分子生物学 | 脊髓性肌萎缩症 | PCR-RFLP, 多重等位基因特异性扩增 | NA | 基因组DNA, 干血斑 | 未明确样本数量，但涉及比较分析 | DNA | NA | NA | 存储稳定性至少三个月，结果清晰可辨 |
| 10 | 2026-08-20 |
The art of designed coiled-coils for the regulation of mammalian cells
2024-08-15, Cell chemical biology
IF:6.6Q1
DOI:10.1016/j.chembiol.2024.06.001
PMID:38971158
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综述 | 本文综述了设计卷曲螺旋模块在哺乳动物细胞调控中的应用，包括合成生物电路设计、转录和变构调控、细胞组装、CAR-T细胞调控及基因组编辑等 | 强调卷曲螺旋模块作为高度特异和正交的蛋白-蛋白相互作用构建模块，在哺乳动物细胞中实现精准和可调控制的应用潜力，特别是在创新治疗干预中 | 未提及具体局限性 | 探讨卷曲螺旋在哺乳动物细胞调控中的多样应用，并推动对其在细胞过程理解和调控中的作用 | 卷曲螺旋模块及其在哺乳动物细胞中的调控应用 | 合成生物学 | NA | NA | NA | NA | NA | 蛋白质 | NA | 分子计算 | NA |
| 11 | 2026-08-19 |
Bio-inspired approaches to in vivo DNA data storage systems
2026-Aug-17, Materials horizons
IF:12.2Q1
DOI:10.1039/d6mh00728g
PMID:42359515
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综述 | 本文系统综述了基于生物启发的体内DNA数据存储系统，重点介绍合成信息存储和基于记忆的数字记录两种核心策略。 | 提出将活细胞作为存储和处理单元，模仿遗传记忆和刺激响应行为，实现动态、自适应和自主的数据管理。 | 当前挑战包括存储密度、编辑效率和细胞稳定性等方面的限制。 | 探讨下一代DNA存储平台的发展方向，以提高体内数据存储的灵活性和功能性。 | 体内DNA数据存储系统，包括合成信息存储和记忆数字记录机制。 | 分子计算 | NA | DNA编码和细胞自我复制 | NA | NA | NA | DNA | DNA编码 | 分子计算 | 存储密度、编辑效率、稳定性 |
| 12 | 2026-08-19 |
Leveraging Demethylase Activation in DNA Circuits to Overcome Signal Leakage for Reliable MicroRNA Bioimaging
2025-06, Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
DOI:10.1002/smll.202412843
PMID:40211605
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研究论文 | 设计了一种去甲基化酶激活的DNA组装电路，用于可靠成像细胞内的微小RNA，通过顺序激活杂交链式反应放大器系统来克服信号泄漏问题 | 利用去甲基化酶激活的DNA酶模块顺序控制HCR信号放大模块，显著提高信噪比，并建立去甲基化酶与miRNA之间的关联 | 未提及具体局限性 | 开发可靠的DNA电路用于细胞内microRNA成像，以区分癌细胞和正常细胞 | 细胞内microRNA及其去甲基化酶激活的DNA电路 | 分子计算 | 癌症 | 杂交链式反应 | NA | 图像 | NA | DNA | 序列编码 | DNA计算 | 信噪比、灵敏度 |
| 13 | 2026-08-16 |
Entropy-driven assembly of DNA networks coupled with polarity-flipping effect: PEC-CL dual-mode synergy for ultrasensitive detection of Staphylococcus aureus
2026-Jul-13, Biosensors & bioelectronics
IF:10.7Q1
DOI:10.1016/j.bios.2026.119024
PMID:42600443
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研究论文 | 基于熵驱动DNA网络自组装和光电化学极性翻转协同机制，开发了一种用于金黄色葡萄球菌超灵敏检测的双模式生物传感器 | 首次将熵驱动的DNA网络自组装与光电化学极性翻转效应相结合，实现双重信号放大和正交信号验证，显著提高了检测灵敏度和信噪比 | 检测限虽低，但可能受复杂食品基质干扰，且需进一步验证在实际食品样品中的适用性 | 开发一种快速、灵敏、准确的食源性病原体检测方法，以预防食源性疾病爆发 | 金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus） | 生物传感、纳米技术、DNA计算 | 食源性疾病 | 光电化学分析、比色法、DNA网络自组装、催化发夹自组装 | NA | 电化学信号、比色信号 | NA | DNA | 熵驱动DNA电路 | DNA计算、分子计算 | 线性检测范围1-10 CFU/mL，检测限为1.11 CFU/mL（光电化学模式）和2.03 CFU/mL（比色模式） |
| 14 | 2026-08-14 |
An autocatalytic DNA circuit via polymerase mediated strand displacement
2026-Aug-13, Chemical communications (Cambridge, England)
DOI:10.1039/d6cc03616c
PMID:42489623
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研究论文 | 本文介绍了一种由单一聚合酶驱动的自催化DNA电路，通过两个置换层实现指数信号放大。 | 提出了一种仅需单一聚合酶的自催化DNA电路，利用两层层叠的链置换机制，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。 | 摘要中未提及明确的局限性信息。 | 开发一种高效的自催化DNA电路，实现指数信号放大，以用于分子计算或生物传感。 | DNA分子及其自催化反应网络。 | 分子计算 | 不适用 | 聚合酶介导的链置换反应 | 不适用 | DNA序列 | 不适用 | DNA | 不适用 | DNA计算 | 指数信号放大能力，输出分子积累速度 |
| 15 | 2026-08-14 |
CRISPR-Cas-Based Platform for Single-Step Quantification of Monoclonal Antibodies at Point-of-Care
2026-Jul-24, ACS sensors
IF:8.2Q1
DOI:10.1021/acssensors.5c04532
PMID:42379562
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研究论文 | 报道了一种基于CRISPR-Cas12a和DNA电路的微流控平台，用于单克隆抗体的定量检测，实现治疗药物监测的即时检测。 | 利用DNA电路识别目标单克隆抗体并耦合CRISPR-Cas12a信号放大，替代传统免疫测定中的抗体依赖性检测，集成于微流控芯片实现单步操作，成本低且稳定性高。 | 该平台目前为概念验证，仅展示了模型抗体的检测，可能需进一步验证对其他抗体的通用性和临床适用性。 | 开发一种简化、低成本、即时检测平台，用于单克隆抗体的定量检测，以支持治疗药物监测。 | 模型抗血凝素单克隆抗体。 | 数字病理学 | 不适用 | CRISPR-Cas12a检测 | 不适用 | 图像 | 不适用 | DNA | 不适用 | DNA计算 | 检测时间60分钟，检测范围纳摩尔级，芯片成本低于1欧元，试剂在-20°C稳定超过一个月 |
| 16 | 2026-08-12 |
Label-free and enzyme-free fluorescent biosensor for ultrasensitive detection of tobramycin via cascade signal amplification
2026-Aug-11, Analytical methods : advancing methods and applications
IF:2.7Q1
DOI:10.1039/d6ay01366j
PMID:42578809
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研究论文 | 本研究提出了一种基于级联信号放大策略的无标记、无酶荧光生物传感器，用于超灵敏检测妥布霉素 | 结合熵驱动DNA电路（EDC）和催化发夹组装（CHA）的级联信号放大策略，实现无酶、无标记检测，检测限低至92 fM | 摘要未提及具体局限性 | 开发一种简单、灵敏的妥布霉素检测方法，用于食品安全监督和临床诊断 | 妥布霉素抗生素 | 生物传感 | 肾功能毒性, 耳毒性 | 荧光生物传感器 | NA | 荧光信号 | 牛奶样品（具体数量未提及） | NA | NA | DNA计算 | 检测限：92 fM，线性范围：3 pM 至 30 nM |
| 17 | 2026-08-11 |
Polus: a context-aware enhancement framework for DNA storage via transformer-based soft-decision decoding
2026-Aug-03, Bioinformatics (Oxford, England)
DOI:10.1093/bioinformatics/btag563
PMID:42517819
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研究论文 | 提出Polus框架，利用基于Transformer的SeqFormer信道模型实现软判决解码，在不修改编码器的情况下提升DNA存储系统的可靠性和密度 | 首次将Transformer用于DNA存储的软判决解码，通过序列上下文与质量信号结合生成校准的碱基置信度分数，将生化噪声转化为软擦除信息，无需修改编码器即可提升现有编解码器性能 | 主要依赖计算机模拟评估，缺乏湿实验验证；对测序质量信号的依赖可能在实际平台中受限 | 改进DNA存储系统的数字可靠性，通过软判决解码提升存储效率、物理密度和纠错性能，并提供系统设计指导 | 主流DNA存储编解码器（如DNA Fountain、Yin-Yang codec）及模拟的合成、存储和测序噪声数据 | 自然语言处理 | 不适用 | DNA合成、DNA测序 | Transformer | 文本 | 未明确说明具体样本数量，但涉及多个主流DNA存储编解码器的基准测试数据集 | DNA | DNA Fountain编码、阴阳编码 | DNA计算 | 测序覆盖度降低38.9%，有效物理密度增加约80%，目标重测序开销降低99.9% |
| 18 | 2026-08-11 |
PELMI: Realize robust DNA image storage under general errors via parity encoding and local mean iteration
2024-07-25, Briefings in bioinformatics
IF:6.8Q1
DOI:10.1093/bib/bbae463
PMID:39288232
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研究论文 | 提出一种基于奇偶编码和局部均值迭代的DNA图像存储方案，以增强图像存储在一般错误下的鲁棒性 | 通过奇偶编码满足生化约束并优化Reed-Solomon纠错，结合局部均值迭代增强图像重建鲁棒性 | 未提及具体局限性 | 实现DNA存储中图像的鲁棒存储和高保真重建，尤其在面对插入、删除、替换等一般错误时 | 图像数据 | DNA存储 | NA | DNA存储、奇偶编码、Reed-Solomon纠错 | NA | 图像 | 未提及具体样本量 | DNA | 奇偶编码、Reed-Solomon纠错 | DNA计算 | 存储密度高，错误率降低，图像重建质量指标提升（如PSNR、MSSIM、MSE） |
| 19 | 2026-08-10 |
Computing with biological switches and clocks
2018, Natural computing
IF:1.7Q2
DOI:10.1007/s11047-018-9686-x
PMID:30524215
|
综述 | 本文从历史视角探讨生物系统通过开关和时钟模块进行计算，并讨论生物学与计算之间的相似性及其未来发展方向 | 强调生物调控网络中的正负反馈环作为开关和时钟模块的计算功能，提出生物学与计算学之间的并行性，并对生物计算的未来进行展望 | 未提供具体的实验数据或实证验证，主要基于理论分析和历史回顾 | 阐述生物系统（尤其是开关和时钟模块）的计算机制，并展望生物计算的未来 | 生物调控网络中的分子相互作用、正负反馈环及其计算特性 | 生物计算 | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | 生物计算 | NA |
| 20 | 2026-08-09 |
Enhanced sensitivity in PCSK9 detection using binding-induced DNA walker-triggered Argonaute protein-based DNA circuit
2025-07-23, Mikrochimica acta
DOI:10.1007/s00604-025-07380-x
PMID:40696233
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研究论文 | 本研究开发了一种基于结合诱导DNA步行器触发Argonaute蛋白DNA回路的传感方法，用于高灵敏度检测PCSK9 | 首次将结合诱导DNA步行器与TtAgo为基础的DNA回路结合，实现了对PCSK9的超灵敏检测，检测限低至2.5 fg/mL | 该方法面临复杂性和可扩展性的挑战，可能影响其在实际临床中的应用 | 开发一种高灵敏度、高特异性和稳定的PCSK9检测方法，用于临床血脂代谢和心血管疾病风险评估 | PCSK9蛋白 | 生物传感器 | 心血管疾病 | DNA步行器、Argonaute蛋白回路、荧光检测 | NA | 信号数据（荧光） | 血清样本 | DNA | NA | 分子计算 | 检测限为2.5 fg/mL，信号稳定性为15天后保持93.1% |