生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 110 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 | 2026-08-09 |
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% |
| 2 | 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 |
| 3 | 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 |
| 4 | 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 |
| 5 | 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 |
| 6 | 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
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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） |
| 7 | 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
|
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 |
| 8 | 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
|
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 |
| 9 | 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 |
| 10 | 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 |
| 11 | 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 |
| 12 | 2026-07-23 |
Turning waste into wealth: Enzyme-activated DNA sensor based on reactant recycle for spatially selective imaging microRNA toward target cells
2025-02-01, Analytica chimica acta
IF:5.7Q1
DOI:10.1016/j.aca.2024.343557
PMID:39800513
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研究论文 | 开发了一种基于APE1激活的反应物循环催化DNA电路，用于靶细胞中microRNA的空间选择性成像 | 首次开发了APE1激活的反应物循环催化DNA电路，实现了细胞和体内的高空间选择性miRNA成像，提高了信噪比 | 未明确提及局限性，但可能涉及DNA电路的体内递送效率和稳定性挑战 | 实现癌细胞中microRNA的放大成像，提高成像特异性和肿瘤与正常组织的对比度 | microRNA在癌细胞中的空间选择性成像 | 分子成像 | 癌症 | DNA传感器、催化DNA电路、脂质体递送 | NA | 图像 | 细胞和动物模型（具体数量未说明） | DNA | NA | DNA计算 | NA |
| 13 | 2026-07-14 |
Channel-Splitting Photoassisted Enzyme Biofuel Cells: A High-Confluent and Self-Powered Platform for Electrochemistry-Photoelectrochemistry-Coupled Ratiometric Bioassays
2025-11-04, Analytical chemistry
IF:6.7Q1
DOI:10.1021/acs.analchem.5c04991
PMID:41128408
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研究论文 | 提出一种基于光辅助酶生物燃料电池的自供电平台，用于电化学-光电化学耦合比率生物测定 | 通过分割无光照与光照通道，利用TiO2@Au纳米球同时提供空间位阻和光响应能力，实现恒定的开路电压与目标依赖的电压降低，从而提升自校准可靠性 | 未明确说明长期稳定性及实际样本中的干扰影响 | 开发一种高一致性、自供电的比率生物测定平台，用于电化学-光电化学耦合分析 | microRNA-486-5p（miR-486-5p）作为模型分析物 | 数字病理学 | 肺癌 | 光辅助酶生物燃料电池 | NA | 电化学信号 | NA | NA | NA | NA | 检测限0.48 fM，浓度对数值与电压比值呈负相关 |
| 14 | 2026-07-14 |
Not all is lost: resilience of microbiome samples to freezer failures and long-term storage
2025-01-28, mSphere
IF:3.7Q2
DOI:10.1128/msphere.00603-24
PMID:39704536
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研究论文 | 评估超低温冷冻柜故障对微生物组样本恢复能力的影响，以及长期储存土壤样本和提取DNA的可行性 | 首次系统评估冷冻柜故障和解冻过程对土壤微生物组细菌和真菌多样性的不同恢复能力，并比较了-80°C土壤储存与-20°C DNA提取物储存的长期效果 | 仅针对土壤样本，未涉及其他类型样本；主要关注短期解冻和长期储存，未探索更长时间尺度的影响 | 评估意外冷冻柜故障和解冻后土壤样本的可恢复性，以及长期储存对微生物组数据完整性的影响 | 土壤微生物样本及其提取的DNA | 微生物组学 | 不适用 | Illumina MiSeq测序（16S和ITS2扩增子测序） | 不适用 | 测序数据 | 未明确说明具体样本数量，涉及原始研究数据和冷冻故障前后样本 | DNA | 不适用 | 不适用 | 不适用 |
| 15 | 2026-07-04 |
What does a consent conversation for whole genome sequencing look like in the NHS Genomic Medicine Service? An observational study
2025-04, European journal of human genetics : EJHG
IF:3.7Q2
DOI:10.1038/s41431-024-01749-x
PMID:39592828
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研究论文 | 该研究通过录音分析NHS基因组医学服务中全基因组测序的知情同意对话，揭示其内容、结构及不足 | 首次通过录音观察真实临床环境中的全基因组测序同意对话，系统分析对话内容缺失和家长参与度不足问题 | 样本量较小且集中于儿童罕见病领域，可能无法推广至成人或其他疾病场景 | 探索英国NHS基因组医学服务中全基因组测序同意对话的实际操作模式与改进方向 | 26次医疗专业人员与儿童罕见病患者家长的同意咨询对话 | 自然语言处理 | 罕见病（儿童） | 全基因组测序 | NA | 音频数据 | 26次同意咨询对话（涉及7个NHS信托机构） | DNA | NA | NA | NA |
| 16 | 2026-06-26 |
On-Demand Regulation of Catalytic DNA Circuits Using Phosphorylated Charge Reversal Peptides
2025-06-17, Angewandte Chemie (International ed. in English)
DOI:10.1002/anie.202425113
PMID:40249733
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研究论文 | 本研究开发了一种基于磷酸化电荷反转肽的催化DNA电路调控系统，实现了对微小RNA的精准活体成像 | 首次利用磷酸化电荷反转肽实现催化DNA电路的可控递送和细胞内释放，通过内源性调控减少非特异性信号泄漏 | 未详细讨论该系统的长期稳定性和体内递送效率的定量评估 | 建立安全高效的催化DNA电路体内递送系统，用于疾病诊断 | 催化DNA电路和酶响应肽（ERP） | 分子计算 | 肿瘤 | DNA电路，磷酸化调控 | NA | NA | NA | DNA | NA | DNA计算 | NA |
| 17 | 2026-06-26 |
DNA-Based Signal Circuit for Self-Regulated Bidirectional Communication in Protocell-Living Cell Communities
2025-06-10, Angewandte Chemie (International ed. in English)
DOI:10.1002/anie.202503903
PMID:40195061
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研究论文 | 设计了一种基于DNA的信号电路，实现原细胞与活细胞社区中自调节的双向通信 | 提出了一个包含识别、激活和反馈模块的DNA电路，使原细胞能够通过感知和响应活细胞释放的信号实现自我调节的细胞间通信，并具备可再生能力，允许原细胞与多个靶标活细胞连续交互 | 未提及具体局限性，但可能涉及电路的稳定性、可扩展性或体内应用挑战 | 开发合成生物学工具，通过自调节信号传输调控原细胞与活细胞间的动态通信，以编程细胞行为 | 原细胞（非生物模拟细胞）与活细胞组成的社区 | 合成生物学 | NA | DNA电路设计 | NA | NA | NA | DNA | DNA电路（识别、激活、反馈模块） | 分子计算, DNA计算 | NA |
| 18 | 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%） |
| 19 | 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 |
| 20 | 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 |