生物计算机与DNA存储相关文章

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
1	2025-08-29	Nanopore-Based Single-Molecule Logic Unit (sMOLU) 2025-Aug, Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany) DOI:10.1002/smll.202501560 PMID:40462731	研究论文	开发了一种基于纳米孔的单分子逻辑单元（sMOLU），用于实现DNA计算的AND逻辑门	结合单分子DNA计算与纳米孔技术，在脂质双分子层内实现实时分子计算，并利用三链DNA连接体实现酶特异性切割和信号放大	NA	推进纳米尺度计算系统的发展，整合DNA计算与纳米孔技术实现精确分子分析	DNA分子、α-溶血素纳米孔、脂质双分子层、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	NA	分子信号	单分子水平实验
2	2025-08-11	DNA attachment to polymeric, soft and quantum materials: mechanisms and applications 2025-Jul-31, Chemical science IF:7.6Q1 DOI:10.1039/d5sc03552j PMID:40777751	综述	本文综述了DNA与多种无金属材料（如聚多巴胺、水凝胶、微塑料等）吸附的机制及其在生物医学、分析和环境领域的应用	探讨了DNA与量子材料（如纳米金刚石）在常温下的应用潜力，以及刺激响应系统在DNA吸附和释放中的控制作用	讨论了该领域仍面临的挑战和未来发展方向，但未具体说明当前技术的具体限制	研究DNA与无金属材料吸附的机制及其在多个领域的应用潜力	DNA寡核苷酸与聚多巴胺、水凝胶、微塑料、纤维素晶体、纳米金刚石和碳量子点等材料的相互作用	生物医学工程	NA	DNA吸附技术、荧光生物传感器、细胞内递送技术	NA	NA	NA
3	2025-08-08	Dna-storalator: a computational simulator for DNA data storage 2025-Aug-04, BMC bioinformatics IF:2.9Q1 DOI:10.1186/s12859-025-06222-0 PMID:40760650	研究论文	介绍了一种名为DNA-Storalator的跨平台软件工具，用于模拟DNA数据存储中的生物和计算过程	开发了一个全面的DNA数据存储模拟器，能够模拟合成、PCR和测序阶段的生物过程，并集成聚类和重建算法	模拟器基于简化的数字视角，可能无法完全捕捉真实生物过程的复杂性	为DNA数据存储系统开发新的算法和编码解决方案	DNA分子作为数据存储介质	生物信息学	NA	DNA合成、PCR、测序	NA	DNA序列数据	基于先前实验数据的综合分析，但可自定义
4	2025-08-05	Self-replicating DNA circuit for high-fidelity in situ imaging of T4 polynucleotide kinase activity in living cells 2025-Jul-30, Biosensors & bioelectronics IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.bios.2025.117841 PMID:40753825	研究论文	本文提出了一种自复制DNA电路（SDC），用于高灵敏度、高空间分辨率地原位成像活细胞中T4多核苷酸激酶（PNK）的活性	开发了一种新型的自复制DNA电路，结合了信号转导和信号放大模块，实现了对PNK活性的高灵敏度和高空间分辨率成像	未提及具体在何种疾病模型中进行验证，以及在实际临床应用中的潜在限制	开发一种高灵敏度、高空间分辨率的方法，用于监测活细胞中PNK的活性	活细胞中的T4多核苷酸激酶（PNK）活性	分子生物学	NA	自复制DNA电路（SDC），杂交链式反应（HCR）	NA	图像	未提及具体样本数量
5	2025-08-03	Direct high-throughput deconvolution of non-canonical bases via nanopore sequencing and bootstrapped learning 2025-Jul-30, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-62347-z PMID:40739090	研究论文	本文介绍了一种通过纳米孔测序和自举学习直接高通量解卷积非规范碱基的方法	首次展示了在MinION系统上高通量测序含有非规范碱基的XNA，并开发了能够高准确性和特异性解码这些序列的AI模型	NA	开发一种高通量测序非规范碱基的方法，以扩展其在病毒基因组学、合成生物学和DNA存储等领域的应用	含有非规范碱基的合成异源核酸(XNAs)	合成生物学	NA	纳米孔测序, 自举学习	AI模型	DNA测序数据	1,024个含有非规范碱基的寡核苷酸
6	2025-07-25	Self-feedback cascading DNA circuit encapsulated within a gene-modified bifunctional virus-inspired nanovector for light-gated spatiotemporal biosensing in live organisms 2025-Oct-01, Analytica chimica acta IF:5.7Q1 DOI:10.1016/j.aca.2025.344370 PMID:40701709	研究论文	本文介绍了一种新型DNA电路生物传感器，通过自反馈级联机制和基因修饰的双功能病毒样纳米载体，实现了活体内生物标志物的高灵敏度和时空分辨检测	结合杂交链式反应和催化发夹组装的自反馈级联机制，采用具有生物靶向和细胞膜穿透功能的基因修饰病毒样纳米载体，并引入光裂解连接器实现光控时空模式	目前仅以microRNA-21作为概念验证目标，尚未验证对其他生物标志物的适用性	开发高灵敏度、高特异性的活体生物标志物检测方法	microRNA-21（多种癌症的潜在生物标志物）	生物传感	癌症	杂交链式反应(HCR)、催化发夹组装(CHA)、光控技术	DNA电路	生物分子数据	活细胞系和动物模型
7	2025-07-24	Enhanced sensitivity in PCSK9 detection using binding-induced DNA walker-triggered Argonaute protein-based DNA circuit 2025-Jul-23, Mikrochimica acta DOI:10.1007/s00604-025-07380-x PMID:40696233	研究论文	开发了一种基于结合诱导DNA步行者触发TtAgo的DNA电路的新型传感方法，用于高灵敏度检测PCSK9	结合了结合诱导DNA步行者的特异性识别能力和TtAgo DNA电路的高灵敏度，实现了PCSK9的精确检测	NA	开发一种高灵敏度、高特异性的PCSK9检测方法，用于临床评估脂质代谢和心血管疾病风险	PCSK9（前蛋白转化酶枯草溶菌素9型）	生物传感	心血管疾病	结合诱导DNA步行者、TtAgo DNA电路	NA	血清样本	NA
8	2025-07-19	Transferring the released component of Z-scheme heterojunction onto opposite photoelectrode: A dual-electrode-cooperating signal amplification strategy in photo fuel cell for self-powered biosensing 2025-Nov-01, Biosensors & bioelectronics IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.bios.2025.117732 PMID:40580740	研究论文	开发了一种双电极协同信号放大模式，用于自供电光电化学生物传感器的超灵敏生物分析	通过将Z型异质结的释放组分转移到对侧光电极上，结合DNA熵驱动放大设计，实现了信号的双重放大	未明确提及具体局限性	开发自供电光电化学生物传感器的信号放大策略	microRNA-155作为模型分析物	光电化学生物传感器	NA	DNA熵驱动放大设计	NA	生物分子数据	NA
9	2025-07-19	Scaling the High-Yield Potential of Large-Scale DNA Data Storage with Cap-Free DNA Synthesis 2025-Jul-18, ACS synthetic biology IF:3.7Q1 DOI:10.1021/acssynbio.5c00175 PMID:40611637	研究论文	本研究提出了一种新型无帽高产量合成（HYCFS）策略，以克服传统固相亚磷酰胺化学在合成长度和生产产量上的限制	开发了基于无帽合成特性的理论产物预测模型，并在标准DNA存储流程中系统评估了该策略，显示出比传统方法3倍的有效序列产量提升	未明确提及具体局限性	提高DNA数据存储的产量和容量，降低存储成本	DNA合成技术及其在数据存储中的应用	DNA数据存储	NA	无帽高产量合成（HYCFS）策略	理论产物预测模型	DNA序列数据	未明确提及具体样本量
10	2025-07-17	Bacteriophage λ exonuclease and a 5'-phosphorylated DNA guide allow PAM-independent targeting of double-stranded nucleic acids 2025-Jul, Nature biotechnology IF:33.1Q1 DOI:10.1038/s41587-024-02388-9 PMID:39294394	研究论文	本文发现噬菌体λ外切酶（λExo）与5'-磷酸化单链DNA（pDNA）结合后，可在不需要PAM序列的情况下特异性识别双链核酸，并具有高序列特异性和低脱靶效应	发现了λExo-pDNA系统可在无PAM序列依赖的情况下特异性结合并消化双链核酸，拓宽了靶标范围并减少了脱靶效应	NA	开发一种不依赖PAM序列的双链核酸识别工具，用于分子诊断、DNA计算和基因成像	双链DNA（dsDNA）和DNA-RNA双链体	分子生物学	NA	单分子荧光共振能量转移分析（smFRET）	NA	核酸序列数据	NA
11	2025-07-16	Inverted Molecular Beacons as Reaction-Based Hybridization Probes for Small-Molecule Activation by Nucleic Acid Inputs 2025-Jul-15, ACS chemical biology IF:3.5Q2 DOI:10.1021/acschembio.5c00333 PMID:40662663	研究论文	本文介绍了一种新型的核酸杂交探针，能够在存在未修饰的核酸输入分子时通过模板诱导的近端反应激活小分子	提出了一种新型的发夹形成核酸报告探针，利用模板诱导的近端反应性在未修饰的核酸输入分子存在时激活小分子	已发表的报告门设计由两个独立的化学修饰寡核苷酸组成，在设计上游电路时需要考虑这一点	扩展DNA计算的实用性，通过提供化学反应作为最终输出	核酸杂交探针和小分子激活	分子计算	NA	逆电子需求Diels-Alder反应	NA	NA	NA
12	2025-07-10	in situ Transformation of Information Into DNA Storage With Microfluidic Very Large-Scale Integration Platform 2025-Jul, Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany) DOI:10.1002/smll.202412225 PMID:40317885	research paper	介绍了一种新型的高通量原位DNA写入策略，使用微流控超大规模集成（VLSI）芯片，灵感来源于动态随机存取存储器（DRAM）架构	提出了一种基于微流控VLSI芯片的高通量原位DNA写入策略，实现了快速编码和解码DNA数据	目前仅为概念验证阶段，尚未大规模应用	开发高效、快速且便携的DNA数据存储和基因合成方法	DNA数据存储技术	生物技术	NA	微流控VLSI技术、OE-PCR、下一代测序	NA	二进制数据	2304位数据在4小时内编码
13	2025-07-05	Predict the degree of secondary structures of the encoding sequences in DNA storage by deep learning model 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-05717-3 PMID:40596218	research paper	该研究利用BiLSTM-Transformer模型结合k-mer嵌入预测DNA存储中编码序列的二级结构自由能，以筛选高风险序列	提出结合BiLSTM-Transformer模型与k-mer嵌入的方法，有效预测DNA序列的自由能并筛选高风险二级结构序列	未提及模型在更大规模或多样化DNA存储数据集上的泛化能力	解决DNA存储中二级结构对合成、PCR扩增和测序过程的干扰问题	DNA存储中的编码序列	machine learning	NA	k-mer嵌入	BiLSTM-Transformer	DNA序列数据	未明确提及具体样本量，但包含模拟数据和真实数据集应用
14	2025-07-04	A hybridization chain reaction-based electrochemical sensor for rapid detection of respiratory pathogens 2025-Jul-03, Analytical methods : advancing methods and applications IF:2.7Q1 DOI:10.1039/d5ay00418g PMID:40557701	研究论文	本文报道了一种基于杂交链式反应的电化学传感器，用于快速检测呼吸道病原体	开发了一种新型传感器平台，结合串联DNA电路和修饰电极，实现了长序列核酸的高效快速检测，并通过引入拥挤剂显著缩短反应时间	虽然传感器性能优越，但未在临床样本中进行大规模验证	开发高性能电化学传感器用于呼吸道病原体诊断	呼吸道病原体的长序列核酸	生物传感器	呼吸道感染	杂交链式反应(HCR)、电化学检测	NA	电化学信号	未明确说明临床样本数量
15	2025-07-03	Do we need a standardized 16S rRNA gene amplicon sequencing analysis protocol for poultry microbiota research? 2025-Jul, Poultry science IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.psj.2025.105242 PMID:40334389	review	本文探讨了在家禽微生物群研究中是否需要标准化的16S rRNA基因扩增子测序分析协议	提出了开发从样本收集到数据存储的16S rRNA基因测序指南，以实现跨研究的数据可比性	当前家禽16S rRNA基因测序研究中实验设计和DNA处理方法报告不足，导致结果难以重现和比较	评估和改善家禽微生物群研究的16S rRNA基因分析方法的标准化	家禽胃肠道微生物群	微生物组学	NA	16S rRNA基因扩增子测序	NA	基因序列数据	NA
16	2025-06-30	Light-Triggered Phase Separation for Enhanced DNA Computing 2025-Jun-04, ChemPlusChem IF:3.0Q2 DOI:10.1002/cplu.202500074 PMID:40464587	研究论文	本文介绍了一种利用光触发相分离增强DNA计算速度的新方法	首次将光开关相分离技术应用于DNA计算系统，显著提高了计算速度	未讨论该方法在不同环境条件下的稳定性及长期使用效果	提高DNA分子计算系统的运算速度	DNA计算系统	分子计算	NA	光开关相分离技术	NA	分子数据	NA
17	2025-06-30	GC-balanced polar codes correcting insertions, deletions and substitutions for DNA storage 2025-May-01, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbaf278 PMID:40536818	研究论文	提出一种新型GC平衡的极化码方案，用于纠正DNA存储中的插入、删除和替换错误	将DNA存储通道的独特特性融入极化码设计，通过将错误建模为漂移向量来提高DNA数据存储的可靠性	未提及具体实验验证或实际应用中的性能表现	提高DNA存储系统的数据准确性和可靠性	DNA存储通道中的插入、删除和替换错误	数字病理	NA	极化码编码与解码算法	DNA-BP Code	DNA序列数据	未提及具体样本量
18	2025-06-27	Room temperature storage and shipping of encapsulated synthetic RNAs as quality control materials for SARS-CoV-2 molecular diagnostic assays 2025-09, Journal of virological methods IF:2.2Q3 DOI:10.1016/j.jviromet.2025.115169 PMID:40288444	研究论文	本文介绍了一种在室温下存储和运输封装合成RNA的方法，用于SARS-CoV-2分子诊断检测的质量控制材料	开发了一种在金属胶囊中封装脱水RNA的技术，实现了RNA在室温下的稳定存储和环保运输	未提及具体局限性	开发稳定的RNA质量控制材料，用于SARS-CoV-2及其他RNA病毒的分子诊断检测	封装合成RNA的质量控制材料	分子诊断	COVID-19	RT-PCR, RT-LAMP	NA	RNA序列数据	多个实验室使用不同设备和试剂盒进行验证
19	2025-06-27	Family of Mutually Uncorrelated Codes for DNA Storage Address Design 2025-Jul, IEEE transactions on nanobioscience IF:3.7Q3 DOI:10.1109/TNB.2025.3530470 PMID:40030887	研究论文	本文提出了一系列基于k-弱互不相关（k-WMU）编码的方法，用于设计DNA存储的地址序列以提高访问效率	结合k-WMU编码和0-m-ruling编码方案，解决了DNA序列在碱基水平上扩展性差的问题，并进一步扩展了具有纠错功能的k-WMU编码	NA	提高DNA存储系统中地址序列的质量，以实现准确的随机访问并增强系统的鲁棒性	DNA存储系统中的地址序列	DNA存储	NA	k-弱互不相关（k-WMU）编码，0-m-ruling编码	NA	DNA序列数据	NA
20	2025-06-27	High Fault-Tolerant DNA Image Storage System Based on VAE 2025-Jul, IEEE transactions on nanobioscience IF:3.7Q3 DOI:10.1109/TNB.2025.3544401 PMID:40031865	研究论文	本文设计了一种基于VAE的高容错DNA图像存储系统，用于DNA存储中的图像压缩	1) 使用VAE将图像压缩为统一大小的潜在变量块，再通过SVD进一步压缩；2) 对潜在变量块中的浮点数进行量化，并对结果的三元序列应用旋转编码；3) 优化纠错方案以最佳恢复每种类型的错误	NA	降低基于DNA存储的图像压缩的错误率	图像数据	数字病理	NA	DNA存储	VAE, SVD	图像	NA