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 21 - 40 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 21 | 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 |
| 22 | 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 |
| 23 | 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 |
| 24 | 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 |
| 25 | 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 |
| 26 | 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 |
| 27 | 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 |
| 28 | 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%） |
| 29 | 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 |
| 30 | 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 |
| 31 | 2026-05-07 |
Investigating enhanced stability in CTAB(C)-compacted DNA under aging conditions for data storage
2025-06-02, Journal of physics. Condensed matter : an Institute of Physics journal
DOI:10.1088/1361-648X/addbb7
PMID:40398454
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研究论文 | 该文章研究了在老化条件下CTAB(C)压实的DNA用于数据存储的增强稳定性 | 首次探究表面活性剂介导的DNA压实和环糊精驱动的解压实技术用于长期DNA数据存储，并展示了在加速老化后合成DNA的高序列保真度 | 该研究仅在实验室加速老化条件下进行，未评估自然环境长期存储的实际效果 | 评估表面活性剂介导的DNA压实和环糊精驱动的解压实方法在长期数据存储中的有效性 | 鲑鱼来源的天然DNA和定制设计的合成DNA | 数字病理学 | NA | DNA压实与解压实、分光光度测定、定量PCR、桑格测序 | NA | DNA序列 | 两种DNA样本：鲑鱼DNA和合成DNA，在不同温度和湿度条件下老化4、8、12天 | DNA | NA | 分子计算、DNA计算 | 半衰期、恢复率、序列保真度 |
| 32 | 2026-05-02 |
Highly sensitive detection of the tetracycline resistance gene tetA in water supply systems with an autocatalytic deoxyribonucleic acid-based cascade circuit
2025-07-15, Journal of hazardous materials
IF:12.2Q1
DOI:10.1016/j.jhazmat.2025.138226
PMID:40220386
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研究论文 | 结合杂交链式反应与脱氧核酶开发了一种等温无酶级联启动子再生放大系统，用于高灵敏检测供水系统中四环素抗性基因tetA | 首次将杂交链式反应与脱氧核酶结合设计等温无酶级联启动子再生放大系统，实现自催化反馈循环的指数信号放大，检测限低至4.6 pM，且可通过改变辅助发夹识别位点轻松定制检测其他抗性基因 | 未提及具体局限性 | 开发一种高效、低成本、稳定的现场检测方法，用于监测水系统中抗生素抗性基因污染 | 供水系统中的四环素抗性基因tetA | 分子检测 | NA | 杂交链式反应（HCR）辅助的脱氧核酶级联放大 | NA | 荧光信号数据 | 实际水样中的tetA基因检测 | DNA | NA | DNA计算 | 检测限4.6 pM，与ddPCR相关性R=0.997 |
| 33 | 2026-04-17 |
Stable DNA Storage Encoding Scheme Based on Repeating Substring Tree
2025 Sep-Oct, IEEE transactions on computational biology and bioinformatics
DOI:10.1109/TCBBIO.2025.3586008
PMID:40811290
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研究论文 | 本文提出了一种基于重复子串树的稳定DNA存储编码方案，旨在提高编码效率和序列稳定性 | 提出了一种名为重复子串树编码（RSTE）的新方法，通过最长子串回溯法识别二进制文件中的最长重复子串，并利用霍夫曼编码将其压缩为紧凑DNA基序，相比先前研究的理想编码密度（2位/核苷酸），RSTE将编码率提高了13% | 未明确说明实验数据的具体规模或实际应用场景的局限性 | 解决DNA存储中编码率低、不满足重要约束或序列稳定性不足的问题 | DNA存储编码方案 | DNA存储 | NA | 最长子串回溯法（LSBM）、霍夫曼编码 | NA | 二进制文件 | NA | DNA | 霍夫曼编码 | DNA计算 | 编码率提高13%，满足运行长度限制、GC含量平衡和末端约束 |
| 34 | 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 |
| 35 | 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 |
| 36 | 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 |
| 37 | 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 |
| 38 | 2025-12-29 |
Enzyme-driven triplex structure-based DNA logic circuits
2025-Dec-24, Journal of nanobiotechnology
IF:10.6Q1
DOI:10.1186/s12951-025-03853-6
PMID:41444625
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研究论文 | 本研究介绍了一种基于酶驱动的三链DNA逻辑电路，通过输入-门级联形成三链结构，简化了链设计，并利用Bst 3.0聚合酶实现高效操作 | 创新点在于引入酶驱动的三链DNA逻辑电路，通过输入-门级联简化链设计，减少信号泄漏和衰减，提高反应速率，并支持大规模计算操作 | 尽管在泄漏和速率方面有改进，但仍面临信号泄漏和衰减的挑战，可能限制更复杂计算系统的发展 | 研究目标是开发高效、低泄漏的DNA逻辑电路，以促进生物计算在生物传感、数据存储和合成生物学中的应用 | 研究对象是基于三链结构的DNA逻辑电路，包括单门电路、多级级联电路和复杂逻辑电路 | 分子计算 | NA | 酶驱动系统，使用Bst 3.0聚合酶 | DNA逻辑电路 | DNA序列数据 | NA | DNA | 三链结构编码 | DNA计算 | 存储容量未指定，但支持大规模平方根运算，链复杂度降低24.3%，反应速率提高25% |
| 39 | 2025-12-27 |
On Double Cyclic Codes over Finite Chain Rings for DNA Computing
2025-Nov-22, Entropy (Basel, Switzerland)
DOI:10.3390/e27121187
PMID:41440389
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研究论文 | 本文研究了有限链环上双循环码的代数结构，并基于此构建了适用于DNA计算的DNA编码 | 将经典Gray映射从环F2+vF2推广到环Re，建立了环Re元素与DNA序列之间的直接对应关系，并证明了所构造的DNA编码具有可逆性和反向互补性 | 仅针对特定参数（n1、n2为奇数）和特定环结构（Re = F4e+vF4e, v²=0）进行研究，未讨论更一般的环结构或参数 | 研究有限链环上双循环码的代数结构及其在DNA计算中的应用 | 长度为(n1,n2)的双循环码及其对应的DNA编码 | DNA计算 | NA | 代数编码理论 | 双循环码 | 代数结构编码 | NA | DNA | 双循环码, Gray映射 | DNA计算 | NA |
| 40 | 2025-12-12 |
TransDNA: A Deep Transfer Learning Network for Sequence Reconstruction in DNA-Based Data Storage
2025 Nov-Dec, IEEE transactions on computational biology and bioinformatics
DOI:10.1109/TCBBIO.2025.3602912
PMID:40857190
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研究论文 | 本文提出了一种名为TransDNA的深度迁移学习网络，用于解决DNA数据存储中的序列重建问题 | 首次将迁移学习方法应用于DNA序列重建任务，通过从更大的源数据集迁移知识来克服训练样本有限的问题 | 未明确说明模型在更大规模或更复杂错误模式下的泛化能力 | 提高DNA数据存储系统中序列重建的成功率和效率 | DNA存储系统中的序列重建任务 | 机器学习 | NA | 深度迁移学习 | 深度学习网络（包含编码器、领域特定解码器和领域不变特征提取器） | DNA序列数据 | 使用两个来自真实DNA存储实验的目标数据集，源数据集规模更大但未具体说明样本数量 | DNA | NA | NA | NA |