生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 833 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 | 2026-02-04 |
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 |
| 2 | 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 |
| 3 | 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 |
| 4 | 2026-02-02 |
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 | 提出了由15个可分解点组成的DNA diamond星座模型，并设计了两阶段字母检测框架，利用离散熵将字母划分为四个可区分子集，同时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性能，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、两阶段字母检测框架 | DNA序列数据 | 八字母和15字母系统各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（有效载荷密度），14×覆盖度下无误恢复；15字母系统：3.125比特/字母（有效载荷），2.23比特/字母（有效载荷加索引），33×覆盖度下无误恢复 |
| 5 | 2026-01-30 |
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 | 开发了一种在功能化塑料表面进行DNA共价结合的方法，用于实现可重复、顺序、迭代的单分子测序 | 利用点击化学将DNA分子共价固定在塑料表面，实现了原始源分子的非破坏性、重复性聚合酶扩增和不同DNA数据组的多次访问 | 本研究为概念验证性质，未涉及大规模数据存储的实际应用测试 | 开发一种新型的、基于塑料的DNA存储系统，用于实现稳健可靠的迭代式靶向DNA检索与测序 | 合成DNA序列（编码任意数据）及其在功能化塑料表面的共价结合 | DNA存储技术 | NA | 点击化学、PCR、重组酶聚合酶扩增（RPA）、单分子测序 | NA | 合成DNA序列数据 | 未明确说明具体样本数量，但使用了对照链和特定的DNA数据元素进行实验 | DNA, 塑料 | 未明确说明，但使用合成DNA序列编码任意数据 | DNA计算 | 展示了长期稳定性、可重复检索和顺序访问不同DNA文件组的能力，但未提供具体的存储容量、密度或错误率等量化指标 |
| 6 | 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 |
| 7 | 2026-01-28 |
Highly Secure In Vivo DNA Data Storage Driven by Genomic Dynamics
2026-Jan-26, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
DOI:10.1002/advs.202514565
PMID:41588883
|
研究论文 | 提出了一种集成计算-生物编程的统一范式，用于实现基于基因组动态的高安全性体内DNA数据存储 | 利用计算和微生物系统的内在数字特性，通过从基因调控网络或跨物种完整基因组构建动态密码表，将密钥空间扩展了超过100个数量级 | 未明确说明在更复杂生物环境或长期进化压力下的数据稳定性与安全性 | 解决现有体内DNA数据存储方法存在的安全风险和数据泄露通道问题 | 数字文件在活体系统中的加密、微生物存储和解密 | DNA数据存储 | NA | 基因调控网络分析、基因组测序 | 集成计算-生物编程范式 | 数字文件 | NA | DNA | 动态密码表 | DNA计算, 分子计算 | 密钥空间扩展超过100个数量级，100代复制后数据恢复率100% |
| 8 | 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
|
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 |
| 9 | 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 |
| 10 | 2026-01-22 |
High-Data-Density, High-Decoding-Speed, and High-Decoding-Accuracy DNA Data Ink for Digital Preservation
2026-Jan-21, ACS nano
IF:15.8Q1
DOI:10.1021/acsnano.5c13665
PMID:41562500
|
研究论文 | 本文提出了一种集成DNA存储系统，通过优化的编码和处理策略解决DNA数据存储的实际应用问题 | 实现了9.78比特/核苷酸的高信息密度，解码速度比传统方法快360倍，并开发了成本效益高的NGS制备流程 | 未明确说明长期存储稳定性测试结果，也未详细讨论极端环境条件下的性能表现 | 解决DNA数据存储在实际应用中的高成本、测序错误和访问速度慢等问题 | DNA数据存储系统及其在文化遗产保护、自动驾驶数据管理和机器学习等领域的应用 | DNA数据存储 | NA | 下一代测序（NGS），DNA合成 | NA | 数字数据（通过DNA编码） | 处理了457万条测序读长（1.63 GB数据） | DNA | 内层Reed-Solomon码与外层XOR码结合的纠错编码 | DNA计算 | 存储密度：9.78比特/核苷酸，处理数据量范围：0.37 KB至2.79×10^? YB（原文中单位不明确），解码速度：1.63 GB数据在34.5秒内处理 |
| 11 | 2026-01-21 |
Advances and Challenges in Random Access Techniques for In Vitro DNA Data Storage
2024-08-21, ACS applied materials & interfaces
IF:8.3Q1
DOI:10.1021/acsami.4c07235
PMID:39110103
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综述 | 本文综述了DNA数据存储中随机存取技术的最新进展、挑战及现有解决方案 | 系统总结了DNA存储中随机存取功能的技术发展，并讨论了大规模数据条件下的未来研究趋势 | 作为综述文章，未提出新的实验方法或技术突破 | 探讨DNA数据存储中随机存取技术的重要性及其对存储系统实用性的影响 | DNA数据存储系统中的随机存取技术 | DNA数据存储 | NA | DNA存储技术 | NA | 数字数据 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 高密度存储、大规模数据条件 |
| 12 | 2026-01-19 |
Steric regulation of CRISPR/Cas12a trans-cleavage kinetics via split-activator extensions
2026-Jan-14, Nucleic acids research
IF:16.6Q1
DOI:10.1093/nar/gkaf1535
PMID:41533584
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研究论文 | 本研究建立了一种空间调控框架，通过合理设计分裂激活剂的延伸结构，实现了对Cas12a反式切割动力学的可预测调控 | 提出了基于分裂激活剂延伸结构的空间调控机制，可定量、方向依赖地控制Cas12a激活动力学，并构建了无需分离步骤的一锅级联检测系统 | 未明确说明该调控框架在其他CRISPR系统（如Cas13）中的普适性，且实际临床样本验证数据有限 | 开发一种可调控CRISPR/Cas12a激活动力学的空间调控策略，以解决背景泄漏问题并实现上游反应模块的协调 | CRISPR/Cas12a系统、分裂激活剂、熵驱动DNA电路、microRNA-21 | 分子诊断 | NA | CRISPR/Cas12a、熵驱动DNA电路、荧光检测 | NA | 荧光信号数据、动力学曲线 | NA | DNA | NA | 分子计算 | 检测限达1.24 pM（microRNA-21），高保真度，适用于一锅法诊断系统 |
| 13 | 2026-01-18 |
Computer-intelligent customized CHA-graphene oxide-DNA circuit for multiplex miRNA detection and accurate cancer cell identification
2026-Mar-15, Biosensors & bioelectronics
IF:10.7Q1
DOI:10.1016/j.bios.2025.118303
PMID:41391296
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研究论文 | 本研究提出了一种结合计算机智能定制技术的荧光生物传感器，用于超灵敏、多重同时检测溶液和细胞中的miRNA-21和miRNA-30a | 采用计算机智能定制技术精确输出DNA电路元件，并结合氧化石墨烯作为荧光淬灭剂和DNA电路载体，实现了高效的多重miRNA检测与癌细胞识别 | 未明确说明检测通量的具体提升程度，且在实际临床样本中的验证数据未展示 | 开发高灵敏度、高效率的多重miRNA检测方法，用于癌症早期诊断、治疗和亚型识别 | miRNA-21和miRNA-30a两种肿瘤标志物 | 数字病理学 | 癌症 | 催化发夹组装反应、荧光检测 | DNA电路 | 荧光信号 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 检测范围20 aM-200 nM，检测限达10.64-12.46 aM，检测时间30分钟 |
| 14 | 2026-01-17 |
Advanced DNA Amplification for Efficient Data Storage
2024-09-18, ACS applied materials & interfaces
IF:8.3Q1
DOI:10.1021/acsami.4c12102
PMID:39254000
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综述 | 本文探讨了DNA扩增技术在DNA数据存储中的应用、挑战与未来发展方向 | 系统性地将自然与人工DNA扩增策略（如PCR和等温扩增）与DNA数据存储的需求相结合，并提出了优化协议以提升可扩展性和鲁棒性的新视角 | 主要关注技术层面的挑战与前景，未涉及具体实验验证或大规模实际应用案例 | 优化DNA扩增技术，以提升DNA数据存储的效率、吞吐量和数据保真度 | DNA扩增技术及其在数据存储中的应用 | 生物信息学/生物技术 | NA | 聚合酶链式反应(PCR)、等温扩增 | NA | 数字数据 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 高吞吐量、数据保真度、可扩展性、鲁棒性 |
| 15 | 2026-01-15 |
Catalytic DNA Circuit-Driven Surface-Enhanced Raman Scattering Amplification Enables Multiplexed Live-Cell Imaging of Receptor Crosstalk and Feedback Regulation
2026-Jan-13, ACS nano
IF:15.8Q1
DOI:10.1021/acsnano.5c18629
PMID:41478732
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研究论文 | 开发了一种催化DNA电路驱动的表面增强拉曼散射放大平台，用于活细胞中受体串扰和反馈调控的多重成像 | 利用催化发夹组装引导不同探针形成等离子体网络，实现c-Met同源二聚化和VEGF分泌的独立同时检测，并能区分同源和异源二聚体 | 未明确说明平台在复杂生物环境中的长期稳定性或潜在脱靶效应 | 开发时间分辨的多重成像技术以研究HGF/c-Met/VEGF信号网络的互连调控 | 肝细胞生长因子/c-Met信号通路、上皮-间质转化、血管内皮生长因子分泌及受体二聚化 | 生物医学成像 | 癌症（涉及侵袭性上皮-间质转化） | 催化DNA电路、表面增强拉曼散射、催化发夹组装 | NA | 拉曼光谱信号 | 活细胞（具体数量未明确） | DNA | NA | 分子计算 | 可实现多通道SERS输出，适用于多种细胞膜生物标志物，但未提供具体存储容量或数据密度指标 |
| 16 | 2026-01-14 |
Empowering DNA-Based Information Processing: Computation and Data Storage
2024-12-18, ACS applied materials & interfaces
IF:8.3Q1
DOI:10.1021/acsami.4c13948
PMID:39648356
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综述 | 本文综述了用于促进DNA计算和DNA数据存储的材料与界面技术的最新进展 | 系统性地总结了基于多种材料和界面（如微珠、纳米材料、DNA纳米结构、水凝胶等）的DNA计算与数据存储系统，并探讨了当前瓶颈与未来发展方向 | 作为一篇综述文章，未提出新的实验方法或模型，主要基于现有文献进行归纳总结 | 推动DNA信息处理技术的发展，以应对硅基电路面临的数据爆炸、能耗高和物理极限等挑战 | DNA计算和DNA数据存储系统 | DNA计算 | NA | DNA信息处理技术 | NA | 数字信息 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 存储容量、数据密度、访问时间、错误率、耐久性 |
| 17 | 2026-01-14 |
"Cell Disk" DNA Storage System Capable of Random Reading and Rewriting
2024-04, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
DOI:10.1002/advs.202305921
PMID:38332565
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研究论文 | 本文提出了一种名为“细胞磁盘”的DNA存储系统，能够在单个系统中同时实现随机读取和重写功能 | 首次在单个DNA存储系统中同时实现了高密度体内存储、随机读取和重写功能，并采用了可自我复制的酵母细胞作为存储单元 | 目前仅在包含最多10个“块”的模拟细胞“磁盘”中进行了概念验证，尚未在大规模实际应用中测试 | 开发一种能够同时支持随机读取和重写的实用化大规模DNA数据存储系统 | 基于酵母细胞的DNA存储系统 | DNA存储技术 | NA | CRISPR/Cas9基因编辑技术 | NA | 数字数据 | 最多10个酵母细胞“块”的模拟存储系统 | DNA | 无损压缩编解码算法 | DNA计算, 细胞计算 | 高存储密度、高耐久性、高特异性、高可靠性，具有实际数据存储应用的扩展潜力 |
| 18 | 2026-01-10 |
Enzyme-Free DNA Logic Circuit with Single-Color Readout for Dual Biomarker Detection
2026-Jan-08, Applied biochemistry and biotechnology
IF:3.1Q2
DOI:10.1007/s12010-025-05519-3
PMID:41504844
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研究论文 | 本研究介绍了一种创新的无酶DNA逻辑电路系统，通过单一比色输出信号的四种离散强度水平，实现对两种不同核酸生物标志物的同时检测 | 该系统通过整合toehold介导的链置换和催化发夹组装，利用G-四链体结构生成诊断信号，并设计了两个逻辑门来差异化响应输入，实现了单一输出信号格式下的四种独特状态，简化了数据解释并提高了成本效益 | 未明确说明系统在更复杂生物基质中的长期稳定性或大规模生产可行性 | 开发一种用于多重生物标志物分析的高灵敏度、高特异性检测平台 | 两种不同的核酸生物标志物 | 分子计算 | NA | toehold介导的链位移，催化发夹组装，比色检测 | DNA逻辑电路 | 比色信号 | 在50%人血清中验证 | DNA | 逻辑门编码，G-四链体结构编码 | DNA计算 | 检测限：输入1为5 pM，输入2为1 pM；在50%人血清中保持85±3%信号 |
| 19 | 2026-01-09 |
DNA attachment to polymeric, soft and quantum materials: mechanisms and applications
2025-Aug-20, Chemical science
IF:7.6Q1
DOI:10.1039/d5sc03552j
PMID:40777751
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综述 | 本文综述了DNA寡核苷酸附着于聚合物、软材料和量子材料的机制及其在生物医学、分析和环境领域的应用 | 系统总结了DNA在多种无金属材料（如聚多巴胺、水凝胶、微塑料、纤维素晶体、纳米金刚石和碳量子点）上的吸附机制，并强调了刺激响应系统在控制DNA吸附与释放方面的应用潜力 | 未提供具体的实验数据或性能指标来量化不同材料系统的DNA吸附效率或应用效果 | 探讨DNA与各类材料结合的机制，并展示其在生物传感、细胞内递送、高密度DNA存储等领域的应用前景 | DNA寡核苷酸、聚合物材料、软材料、量子材料（如纳米金刚石、碳量子点） | 生物材料 | NA | DNA吸附、荧光生物传感、细胞内递送 | NA | NA | NA | DNA | NA | NA | 高密度DNA存储 |
| 20 | 2026-01-09 |
Harnessing DNA computing and nanopore decoding for practical applications: from informatics to microRNA-targeting diagnostics
2025-Jan-02, Chemical Society reviews
IF:40.4Q1
DOI:10.1039/d3cs00396e
PMID:39471098
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教程综述 | 本文是一篇关于DNA计算和纳米孔解码技术及其在从信息学到microRNA靶向诊断等实际应用中应用的教程综述 | 将DNA计算与纳米孔解码技术相结合，并聚焦于其在microRNA靶向诊断等生物医学应用中的最新进展，为连接DNA与电子计算提供了独特的平台 | 作为一篇教程综述，它总结了现有知识和技术，但未提出新的实验数据或模型，主要挑战在于这些技术的实际实施 | 总结DNA计算和纳米孔解码的基础知识、技术和方法论，并探讨其在生物医学诊断等实际应用中的潜力和挑战 | DNA计算设备、纳米孔解码技术、以及作为生物标志物的microRNA | 分子计算 | NA | DNA计算、纳米孔技术 | 逻辑门、电路、神经网络 | 核酸分子 | NA | DNA | 序列依赖的分子行为编码 | DNA计算, 分子计算 | NA |