生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 91 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 | 2026-08-11 |
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） |
| 2 | 2026-07-21 |
Two-layer cascaded catalytic hairpin assemblies based on locked nucleic acids for one-step and highly sensitive ctDNA detection
2024-06-06, Analytical methods : advancing methods and applications
IF:2.7Q1
DOI:10.1039/d4ay00611a
PMID:38774994
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研究论文 | 基于锁核酸的两层级联催化发夹自组装，实现一步且高灵敏的循环肿瘤DNA检测 | 通过智能地将锁核酸整合到发夹和报告分子中，构建两层级联的锁核酸辅助催化发夹自组装电路，实现了高灵敏的一步检测，并增强了热力学稳定性和核酸酶抗性 | 未提及具体局限性 | 实现一步且高灵敏的循环肿瘤DNA检测，以用于早期临床诊断 | 循环肿瘤DNA | 数字化病理学 | 肺癌 | 催化发夹自组装，锁核酸 | NA | 荧光信号 | 检测范围从2 pM到5 nM，检出限0.6 pM；涉及临床样本分析 | DNA | NA | DNA计算 | NA |
| 3 | 2026-07-10 |
Ionic liquid-based aqueous biphasic system as an alternative tool for enhanced bacterial DNA extraction
2024-09-08, Analytica chimica acta
IF:5.7Q1
DOI:10.1016/j.aca.2024.343045
PMID:39155099
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研究论文 | 开发基于离子液体的水性双相系统用于增强细菌DNA提取 | 首次优化基于铵基离子液体的水性双相系统用于DNA提取，引入生物相容性阴离子以降低毒性，并与传统方法效果相当且更经济环保 | DNA回收率和ABS的可重复使用性仍有改进空间 | 开发一种经济环保的DNA提取替代方法，利用离子液体-水性双相系统进行DNA纯化 | 鲑鱼精子DNA和细菌质粒DNA | 分子生物学 | NA | DNA提取 | NA | NA | 细菌样本（具体数量未提及） | DNA | NA | NA | NA |
| 4 | 2026-07-07 |
DNA Bloom Filter enables anti-contamination and file version control for DNA-based data storage
2024-03-27, Briefings in bioinformatics
IF:6.8Q1
DOI:10.1093/bib/bbae125
PMID:38555478
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研究论文 | 将布隆过滤器应用于DNA存储，实现抗污染和文件版本控制功能 | 首次将空间高效的概率数据结构布隆过滤器应用于DNA存储，实现抗错误/抗污染功能，并利用计数布隆过滤器实现文件版本控制，降低修改DNA文件时的合成成本 | NA | 开发一种高效方法，在DNA存储中实现抗污染和文件版本控制，同时保持高存储密度和低计算复杂度 | DNA存储中的序列数据 | 机器学习 | NA | DNA合成与测序 | 布隆过滤器、计数布隆过滤器 | DNA序列 | NA | DNA | 阴阳编解码系统 | DNA计算 | 存储密度、计算复杂度、错误过滤效率 |
| 5 | 2026-07-04 |
Robust multi-read reconstruction from noisy clusters using deep neural network for DNA storage
2024-Dec, Computational and structural biotechnology journal
IF:4.4Q2
DOI:10.1016/j.csbj.2024.02.019
PMID:39807110
|
研究论文 | 提出RobuSeqNet神经网络，用于从含噪声的DNA存储序列簇中稳健重建多读段 | 通过注意力机制和精心设计的网络结构，RobuSeqNet能够处理包含断裂、重排和错误聚类等污染的序列簇，在高达20%污染的情况下仍保持高成功率 | 未提及在更长序列或更复杂存储条件下的性能表现 | 解决DNA存储系统中因错误和污染导致的序列重建挑战 | DNA存储系统中的多读段序列簇 | 机器学习 | NA | 下一代测序 | 神经网络 | 序列数据 | 三个代表性下一代测序数据集 | DNA | NA | NA | 序列重建成功率（%），在三个数据集上分别为99.88%、99.82%和97.68%（无污染）及99.74%、99.58%和96.44%（含20%污染） |
| 6 | 2026-06-19 |
Rewireable Building Blocks for Enzyme-Powered DNA Computing Networks
2024-09-25, Journal of the American Chemical Society
IF:14.4Q1
DOI:10.1021/jacs.4c07221
PMID:39255470
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研究论文 | 提出一种基于酶驱动的DNA计算网络的可重连模块化构建方法，提升神经网络的可扩展性 | 通过酶促合成高纯度神经元、空间模式化神经元簇以及通用单链DNA骨架编码连接性三种策略，解决DNA神经网络扩展中组装时间长、背景信号高和串扰问题 | 未提供具体性能指标如误差率、可扩展性的量化基准，以及长期稳定性和实际应用验证 | 提升基于DNA的神经网络的可扩展性，实现便携式计算能力 | 基于酶驱动DNA计算网络的可重连模块化神经元 | 分子计算, 神经网络 | NA | 酶促合成, 微流控 | 神经网络（级联、扇入和扇出电路） | 生物分子信号 | NA | DNA | 单链DNA编码, 空间模式化编码 | DNA计算 | 扩展性由模块化设计、合成简便性和与各种神经网络架构兼容性实现，未提供具体指标 |
| 7 | 2026-06-19 |
Spatially Localized Entropy-Driven Evolution of Nucleic Acid-Based Constitutional Dynamic Networks for Intracellular Imaging and Spatiotemporal Programmable Gene Therapy
2024-07-31, Journal of the American Chemical Society
IF:14.4Q1
DOI:10.1021/jacs.4c03651
PMID:39012486
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研究论文 | 该研究引入了一种基于核酸、空间定位的熵驱动构象动态网络（CDN），用于细胞内成像和时空可编程的基因治疗 | 创新点在于利用熵驱动过程实现CDN的高通量演化，并设计了一种空间定位的DNA电路，该电路由DNA四面体核心和四个连接臂组成，能够在miRNA引物的作用下实现动态重配置，从而实现双基因协同沉默 | 未明确阐述，但从方法复杂性看，可能面临在体内递送效率及靶细胞特异性方面的挑战 | 开发一种用于癌细胞靶向基因治疗的编程性、空间定位的DNA电路 | 癌细胞（特别是乳腺癌细胞）和荷瘤小鼠 | 数字病理学 | 乳腺癌 | DNA四面体纳米结构、siRNA、miRNA引物、DNAzyme | 不在报道范围内 | 不在报道范围内 | 不在报道范围内（提及荷瘤小鼠但未给出具体数量） | DNA | 碱基编码 | DNA计算 | NA |
| 8 | 2026-04-23 |
Parallel molecular data storage by printing epigenetic bits on DNA
2024-10, Nature
IF:50.5Q1
DOI:10.1038/s41586-024-08040-5
PMID:39443776
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研究论文 | 本文提出了一种基于表观遗传修饰的并行DNA数据存储策略，通过酶促甲基化在通用DNA模板上打印信息位点，实现无合成的大规模数据写入 | 采用表观遗传修饰作为信息位点，通过分子活字印刷技术实现并行、可编程的DNA数据存储，无需从头合成DNA序列 | 未明确提及长期稳定性、错误率或大规模扩展的具体限制 | 开发一种经济高效、可扩展的DNA数据存储方法，以克服传统硅基存储的局限性 | DNA分子作为数据存储介质，表观遗传修饰（如甲基化）作为信息编码单元 | DNA存储技术 | NA | 酶促甲基化、纳米孔测序、自组装引导技术 | NA | 表观遗传模式数据 | 使用700个DNA活字类型和5个模板，在自动化平台上写入约275,000比特数据 | DNA | 表观遗传修饰模式编码 | 分子计算，DNA计算 | 存储容量约275,000比特，每反应写入350比特，数据密度高，通过纳米孔测序实现高通量检索 |
| 9 | 2026-04-23 |
Converting an allocentric goal into an egocentric steering signal
2024-02, Nature
IF:50.5Q1
DOI:10.1038/s41586-023-07006-3
PMID:38326612
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研究论文 | 本研究描述了果蝇中央复合体中的一个神经元回路，该回路通过比较内部生成的世界中心（异中心）坐标下的朝向角和目标角，产生身体中心（自我中心）的转向信号 | 首次在果蝇大脑中识别出FC2神经元，其活动与目标角相关，并揭示了EPG、FC2和PFL3神经元如何协同工作，将异中心信号转换为自我中心转向信号 | 研究基于果蝇模型，其发现可能无法直接推广到其他物种或更复杂的导航行为中 | 探索空间导航中神经元信号如何相互作用以指导导航行为的电路机制 | 果蝇大脑中的EPG、FC2和PFL3神经元 | 神经科学 | NA | 光遗传学激活、突触传递干扰、定量分析 | 神经元回路模型 | 神经元活动数据、行为数据 | 果蝇个体 | NA | NA | NA | NA |
| 10 | 2026-03-14 |
Erasable and Field Programmable DNA Circuits Based on Configurable Logic Blocks
2024-07, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
DOI:10.1002/advs.202400011
PMID:38698560
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研究论文 | 本文提出了一种基于可配置逻辑块（CLB）的可擦写、现场可编程DNA电路，通过夹链作为操作控制信号，实现了在有限硬件上执行多种逻辑功能 | 受硅基可配置逻辑块启发，首次构建了基于CLB的可擦写、现场可编程DNA电路，突破了传统DNA电路一次性使用且缺乏现场可编程性的限制 | 未明确讨论电路的规模化扩展能力、长期稳定性及在复杂生物环境中的实际应用挑战 | 开发具有更高实用性和可重复编程能力的DNA逻辑电路 | 基于DNA分子的可编程逻辑电路 | 分子计算 | NA | DNA链置换反应，夹链控制技术 | 可配置逻辑块（CLB）模型 | 分子信号（DNA链） | NA | DNA | 基于DNA序列的分子编码 | DNA计算 | 支持在单一硬件平台上实现七种不同逻辑操作（包括半加器和半减法器）的多轮编程切换 |
| 11 | 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 |
| 12 | 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 |
| 13 | 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 |
| 14 | 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 |
| 15 | 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 |
| 16 | 2025-10-05 |
Strategies to Reduce Promoter-Independent Transcription of DNA Nanostructures and Strand Displacement Complexes
2024-07-19, ACS synthetic biology
IF:3.7Q1
DOI:10.1021/acssynbio.3c00726
PMID:38885464
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综述 | 探讨如何减少DNA纳米结构和链置换复合物中启动子非依赖性转录的策略 | 系统总结了T7 RNAP启动子非依赖性转录对DNA纳米技术的影响，并提出了具体的设计缓解策略 | 主要聚焦于T7 RNAP，未涉及其他RNA聚合酶的类似问题 | 提高T7 RNAP在DNA纳米技术和DNA计算应用中的成功率 | 噬菌体RNA聚合酶（特别是T7 RNAP）的启动子非依赖性转录行为 | DNA纳米技术 | NA | DNA纳米技术，链置换反应，转录分析 | NA | 文献数据，实验观察 | NA | DNA | NA | DNA计算 | NA |
| 17 | 2025-10-05 |
A DNA circuit that records molecular events
2024-04-05, Science advances
IF:11.7Q1
DOI:10.1126/sciadv.adn3329
PMID:38578999
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研究论文 | 开发了一种能够记录分子事件信息的DNA电路系统 | 首次实现了能够同时记录分子信号出现顺序、浓度和持续时间等多参数信息的分子事件记录器 | 事件持续时间记录的准确率为75%，仍有提升空间 | 开发能够记录瞬态分子事件信息的分子记录系统 | 分子信号的出现时间、强度和持续时间 | 分子计算 | NA | 链置换反应网络，引物交换反应，DNA测序 | NA | DNA序列数据 | NA | DNA | 引物交换反应编码 | DNA计算,分子计算 | 可实现大规模分子事件解码，适用于动态反应环境、活细胞或组织 |
| 18 | 2025-10-05 |
An Effective DNA-Based File Storage System for Practical Archiving and Retrieval of Medical MRI Data
2024-10, Small methods
IF:10.7Q1
DOI:10.1002/smtd.202301585
PMID:38807543
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研究论文 | 提出一种基于DNA的医疗MRI数据存储系统，解决数据完整性、准确性和高效检索问题 | 提出包含分段策略、基于规则的四进制转码方法和索引技术的综合DNA存储方法 | 仅通过计算机模拟和生物实验验证，尚未进行大规模实际应用 | 开发用于医疗MRI数据存档和检索的DNA存储系统 | 医疗MRI数据 | 合成生物学 | NA | DNA数据存储 | NA | 医学影像数据 | NA | DNA | 四进制编码 | DNA计算 | 高密度数据存储、长期存档、高效检索 |
| 19 | 2025-10-05 |
FEN1-assisted DNA logic amplifier circuit for fast and compact DNA computing
2024-Apr-23, Chemical communications (Cambridge, England)
DOI:10.1039/d4cc00203b
PMID:38577866
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研究论文 | 本研究开发了基于FEN1酶催化信号放大的DNA逻辑放大器电路，用于实现快速紧凑的DNA计算 | 利用FEN1催化的信号放大反应构建DNA逻辑门，输入链浓度低于1 nM，比其他DNA逻辑电路低100倍以上 | NA | 开发快速紧凑的DNA计算方法 | DNA逻辑放大器电路 | 分子计算 | NA | FEN1酶催化信号放大 | DNA逻辑门（AND-OR、OR-AND、FAN-IN、FAN-OUT、4位平方根电路） | DNA链 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 输入浓度低于1 nM，快速紧凑的计算能力 |
| 20 | 2025-10-05 |
Programmable Primer Switching for Regulating Enzymatic DNA Circuits
2024-02-13, ACS nano
IF:15.8Q1
DOI:10.1021/acsnano.3c12000
PMID:38286819
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研究论文 | 提出一种通过引入可切换导线实现酶促DNA电路可编程调控的引物切换调控方法 | 开发了引物切换调控机制，无需重构基础电路框架即可通过添加切换导线实现复杂功能 | 未明确说明实验规模和数据量限制 | 开发更灵活便捷的酶促DNA电路调控方法 | 酶促DNA电路和引物调控机制 | DNA计算 | NA | DNA链置换反应(SDRs) | NA | 分子电路数据 | NA | DNA | NA | DNA计算,分子计算 | 支持级联、扇入/扇出、双轨、前馈和反馈等复杂电路功能 |