生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 11 篇文献。
| 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 | 2025-10-05 |
A Robust and Efficient Representation-based DNA Storage Architecture by Deep Learning
2025-03, Small methods
IF:10.7Q1
DOI:10.1002/smtd.202400959
PMID:40114483
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研究论文 | 提出一种基于深度学习的DNA存储架构，通过自编码器和U-Net网络实现图像的表示、构建和从噪声读取中重构 | 利用深度学习的出色表示和图像生成能力，结合特征量化实现压缩比与图像质量间的平衡，并通过多读提升图像质量 | 在插入-删除-替换错误低于6%的场景下才能重构中等质量图像 | 开发稳健高效的DNA存储架构用于大规模图像应用 | 图像数据在DNA存储中的表示与重构 | 机器学习 | NA | 深度学习 | 自编码器, U-Net | 图像 | 14个质粒的湿实验室验证 | DNA | 基于表示的编码 | DNA计算, 分子计算 | 通过选择表示通道数平衡压缩比和图像质量，支持大规模图像应用 |
| 2 | 2025-10-05 |
Localized DNA Logic Circuit Equipped with Cascade Amplifiers for Precise Identification of Cancer Cells
2025-Mar-25, Analytical chemistry
IF:6.7Q1
DOI:10.1021/acs.analchem.5c00247
PMID:40091166
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研究论文 | 开发了一种配备级联放大器的局部DNA逻辑电路，用于精确识别癌细胞 | 通过将Y形AND门电路模块和三个发夹放大器模块集成到DNA四面体中，构建了具有级联放大功能的局部DNA电路 | NA | 提高癌细胞检测的精确性和灵敏度 | 癌细胞和健康细胞 | 分子计算 | 癌症 | DNA逻辑电路，荧光检测 | Y形AND门逻辑电路 | 荧光信号 | NA | DNA | DNA链置换 | DNA计算，分子计算 | 检测灵敏度：miR-21为82.5 pM，FEN1为0.015 U/mL；信号放大倍数：与无放大器电路相比提高15.5倍，与非局部电路相比灵敏度提高5.2倍 |
| 3 | 2025-10-05 |
Pragmatic soft-decision data readout of encoded large DNA
2025-Mar-04, Briefings in bioinformatics
IF:6.8Q1
DOI:10.1093/bib/bbaf102
PMID:40091194
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研究论文 | 提出一种实用的软决策数据读出方法，用于编码大DNA的数据读取，实现无需组装序列重构和错误校正 | 通过水印嵌入和软决策前向-后向算法，实现无需读段组装、插入缺失错误校正和超低覆盖度数据读取 | 方法仅在质粒规模(~51kb)验证，大规模实际应用效果需进一步验证 | 开发高效可靠的DNA存储数据读取方法 | 编码大DNA片段的数据读取 | DNA存储 | NA | 纳米孔测序，软决策算法，水印嵌入技术 | 前向-后向算法 | DNA序列数据 | 两个环形质粒(~51kb)，大规模数据集模拟 | DNA | 水印编码，错误校正编码 | 分子计算，DNA计算 | 在1-4×覆盖度下实现无错误恢复，支持多种错误率条件下的大规模数据集 |
| 4 | 2025-10-05 |
Highly Reusable Enzyme-Driven DNA Logic Circuits
2025-03-18, ACS nano
IF:15.8Q1
DOI:10.1021/acsnano.4c15176
PMID:40035235
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研究论文 | 提出一种利用核酸外切酶III实现酶驱动DNA逻辑电路高度重用的方法 | 通过选择性消化双链DNA同时保留门链，使电路高度恢复到无废链的初始状态 | 未明确说明在更复杂电路中的重用性能极限 | 解决酶驱动DNA逻辑电路缺乏重用能力的问题 | 酶驱动DNA逻辑电路 | 分子计算 | NA | 核酸外切酶III消化 | DNA逻辑电路 | 分子数据 | NA | DNA | DNA碱基编码 | DNA计算 | 在相对复杂电路中实现4次转换输入重用，平方根DNA电路中实现3次多重重用 |
| 5 | 2025-10-05 |
Integrating lanthanide coordination polymer ratiometric fluorescence biosensors with a concatenated DNA circuit for locus-specific N6-methyladenosine quantification
2025-Mar-13, Chemical communications (Cambridge, England)
DOI:10.1039/d4cc06742h
PMID:39992289
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研究论文 | 开发了一种整合镧系配位聚合物比率荧光生物传感器与级联DNA电路的检测方法，用于准确定量分析癌症细胞和组织中位点特异性的N6-甲基腺嘌呤 | 首次将镧系配位聚合物比率荧光传感与点击化学驱动的级联DNA电路相结合，实现位点特异性m6A的高精度检测 | NA | 开发高灵敏度和准确性的位点特异性m6A定量检测技术 | 癌症细胞和组织中的N6-甲基腺嘌呤修饰 | 生物传感 | 癌症 | 比率荧光生物传感, 级联DNA电路, 点击化学 | NA | 荧光信号 | NA | DNA | NA | 分子计算 | NA |
| 6 | 2025-10-05 |
pH-Controlled DNA Switching Circuits with Multi-State Responsiveness for Logic Computation and Control
2025-Mar-20, Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
DOI:10.1002/chem.202404541
PMID:39876816
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研究论文 | 提出一种pH控制的多状态DNA开关电路构建策略，实现通过三链体构象转换的动态调控 | 利用三链体独特的pH响应特性构建多状态DNA开关电路，实现三种状态间的动态调控和对杂交链式反应的逻辑计算控制 | 未明确说明电路在复杂环境中的稳定性和实际生物应用中的具体限制 | 开发动态DNA电路构建策略，实现化学反应网络的智能响应和动态调控 | DNA开关电路、三链体结构、杂交链式反应(HCR) | 分子计算 | NA | DNA计算、三链体构象转换、toehold介导的链置换反应 | DNA开关电路 | 分子信号 | NA | DNA | 三链体构象编码 | DNA计算,分子计算 | 适用于大规模化学反应网络和DNA纳米结构自组装的动态调控 |
| 7 | 2025-10-05 |
A Multi-Input Molecular Classifier Based on Digital DNA Strand Displacement for Disease Diagnostics
2025-Mar, Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
DOI:10.1002/adma.202413198
PMID:39891016
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研究论文 | 开发了一种基于数字DNA链置换的分子计算方法，用于疾病诊断中的生物标志物分类 | 提出数字DNA链置换（DDSD）方法，通过DNA聚合酶延伸和链释放实现目标识别和价态操作，显著减少寡核苷酸使用数量 | 未明确说明临床样本的具体数量和类型，潜在泄漏风险虽已减少但仍存在 | 开发高效的分子计算系统用于疾病诊断和生物标志物检测 | 临床血液样本中的细菌和病毒感染生物标志物 | 分子计算 | 细菌和病毒感染 | DNA链置换，DNA聚合酶延伸 | 二元分类器，多类分类器 | 分子信号 | 临床血液样本（具体数量未明确） | DNA | 价态编码 | DNA计算，分子计算 | 可同时计算14个价态，最大价态25，通过级联DDSD和多路连接DDSD实现扩展 |
| 8 | 2025-10-05 |
Redox-stimulated catalytic DNA circuit for high-fidelity imaging of microRNA and in situ interpretation of the relevant regulatory pathway
2025-Mar-15, Biosensors & bioelectronics
IF:10.7Q1
DOI:10.1016/j.bios.2024.117109
PMID:39756268
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研究论文 | 提出一种基于谷胱甘肽激活的DNA电路，通过连续响应机制实现microRNA的高保真成像及相关调控通路的原位解析 | 通过将二硫键整合到预封闭核酸探针中，有效控制电路信号泄漏，实现时空选择性microRNA成像 | 未明确说明该系统的检测灵敏度极限和在实际生物样本中的验证范围 | 开发高保真生物分子成像技术，探索生物分子相互作用网络 | microRNA（miR-21）和谷胱甘肽（GSH）的相互作用 | 分子计算 | 癌症 | DNA电路技术，非酶催化信号放大 | 催化DNA电路 | 分子成像数据 | 多种癌细胞类型 | DNA | 核酸序列编码 | DNA计算，分子计算 | 可实现不同生物分子相互作用的稳健分析和探索 |
| 9 | 2025-10-05 |
Adaptive Arithmetic Coding-Based Encoding Method Toward High-Density DNA Storage
2025-Mar, Journal of computational biology : a journal of computational molecular cell biology
IF:1.4Q2
DOI:10.1089/cmb.2024.0697
PMID:39544175
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研究论文 | 提出一种基于自适应算术编码的高密度DNA存储编码方法 | 将自适应算术编码应用于DNA存储，通过三阶段编码流程（压缩、纠错、映射）提高存储密度和数据完整性 | 仅通过仿真实验验证，未在实际生物环境中测试 | 开发高密度、高可靠性的DNA数据存储编码方法 | 文本、图片和音频等多种格式的数字文件 | DNA存储 | NA | 自适应算术编码(AAC)、预测部分匹配(PPM)、八进制汉明码 | NA | 文本、图像、音频 | 多种格式文件的编码验证 | DNA | 自适应算术编码, 八进制汉明码, 3-2码映射 | DNA计算 | 平均编码密度达每个核苷酸3.25个碱基，GC含量稳定在50%，同聚物长度不超过2 |
| 10 | 2025-10-05 |
Cost-Effective DNA Storage System with DNA Movable Type
2025-Mar, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
DOI:10.1002/advs.202411354
PMID:39555674
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研究论文 | 提出了一种受活字印刷启发的DNA可移动类型存储系统，用于实现经济高效的大数据存储 | 引入DNA可移动类型概念，通过预制的DNA片段重复使用，避免每次存储都需要从头合成完整DNA序列 | 仅测试了43.7KB数据，尚未验证更大规模数据的存储能力 | 开发成本效益高的DNA数据存储系统 | 数字数据文件（文本、图像、音频、视频） | DNA存储技术 | NA | DNA合成、酶连接组装、喷墨打印技术 | NA | 多格式数据（文本、图像、音频、视频） | 43.7KB数据文件，使用350个DNA可移动类型 | DNA | 特定有效载荷、地址和校验和数据编码 | DNA计算 | 存储成本$122/MB，每个DNA可移动类型可重复使用10000次 |
| 11 | 2025-10-05 |
Solving Minimum Spanning Tree Problems Based on DNA Chemical Reaction Networks
2025-Mar-18, Combinatorial chemistry & high throughput screening
IF:1.6Q3
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研究论文 | 本文提出了一种基于DNA链置换反应网络解决最小生成树问题的新型计算方法 | 首次将DNA链置换反应网络应用于图论中的最小生成树问题求解，创新性地整合了加权、阈值和求和三个反应模块 | 目前仅通过软件模拟验证，尚未进行实际生物实验验证 | 探索DNA计算在解决图论经典问题中的应用潜力 | 图论中的最小生成树问题 | 分子计算 | NA | DNA链置换反应 | DNA化学反应网络模型 | DNA序列数据 | NA | DNA | DNA序列编码 | DNA计算,分子计算 | 通过荧光强度进行阈值筛选，能够处理复杂图论问题 |