生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 12 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 | 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 | 2026-08-04 |
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 |
| 3 | 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%） |
| 4 | 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 |
| 5 | 2025-10-05 |
High Fault-Tolerant DNA Image Storage System Based on VAE
2025-07, IEEE transactions on nanobioscience
IF:3.7Q3
DOI:10.1109/TNB.2025.3544401
PMID:40031865
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研究论文 | 提出一种基于变分自编码器的高容错DNA图像存储系统，用于DNA存储中的图像压缩 | 通过三项关键创新实现：1）使用VAE将图像压缩为统一尺寸的潜变量块，并通过SVD进一步压缩；2）对潜变量块中的浮点数进行量化并对三元序列应用旋转编码；3）优化纠错方案以最佳恢复各类错误 | 未具体说明系统在实际DNA合成与测序环境中的性能表现 | 降低基于DNA存储的图像压缩错误率，提高存储容错性 | 图像数据在DNA存储中的压缩与容错处理 | DNA存储技术 | NA | 变分自编码器(VAE)、奇异值分解(SVD)、旋转编码 | VAE | 图像 | NA | DNA | 旋转编码, 量化编码 | DNA计算 | 通过图像缩放调整压缩比，在容错性和存储密度方面表现优越 |
| 6 | 2025-10-05 |
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
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研究论文 | 通过纳米孔测序和自举学习方法实现非经典碱基的高通量直接解卷积 | 首次展示利用纳米孔测序技术对含非经典碱基的异源核酸进行高通量测序，并开发了基于自举学习和数据增强的通用性AI模型 | 需要合成高纯度(>90%)的寡核苷酸池进行模型训练，可能受限于特定测序平台(MinION系统) | 开发能够高通量测序和解码非经典碱基的方法 | 含非经典碱基的异源核酸和合成寡核苷酸 | 生物信息学 | NA | 纳米孔测序，自举学习，数据增强 | AI模型 | 测序信号数据 | 1,024种含非经典碱基的寡核苷酸，>2.3×10^5 reads/流动池 | DNA, XNA | 非经典碱基编码 | 分子计算 | 高通量测序能力(>2.3×10^5 reads/流动池)，高准确度(>80%)和高特异性(99%) |
| 7 | 2025-10-05 |
Family of Mutually Uncorrelated Codes for DNA Storage Address Design
2025-07, IEEE transactions on nanobioscience
IF:3.7Q3
DOI:10.1109/TNB.2025.3530470
PMID:40030887
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研究论文 | 本文提出基于k-弱互不相关码的DNA存储地址序列设计方法，以提高DNA存储的访问效率 | 结合0-m-ruling编码方案与k-WMU码，使地址序列避免产生茎长3-9的二级结构，并扩展具有纠错功能的k-WMU码 | NA | 设计高质量的DNA存储随机访问地址序列以提高访问效率 | DNA存储地址序列 | DNA存储 | NA | DNA存储技术 | k-弱互不相关码(k-WMU)，0-m-ruling编码方案 | DNA序列数据 | NA | DNA | k-弱互不相关码，0-m-ruling编码 | DNA计算 | 存储密度，访问效率，错误率，最小自由能(MFE)，熔解温度(TM)，平均解码成功率(ADSR) |
| 8 | 2025-10-05 |
Effective IDS Error Correction Algorithms for DNA Storage Channels With Multiple Output Sequences
2025-07, IEEE transactions on nanobioscience
IF:3.7Q3
DOI:10.1109/TNB.2025.3558853
PMID:40198284
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研究论文 | 本文研究DNA存储中针对多输出序列IDS错误的纠错算法 | 提出分段渐进匹配算法和两种解码方案，显著降低比特错误率 | 未提及实际DNA合成和测序实验验证 | 提高DNA数据存储系统的可靠性和解码性能 | DNA存储通道中的IDS错误 | 数据存储 | NA | DNA数据存储技术 | 隐马尔可夫模型, LDPC码 | DNA序列数据 | NA | DNA | 标记码, 嵌入式标记码, 低密度奇偶校验码 | DNA计算 | 线性复杂度扩展, 比特错误率降低21.72%~99.75% |
| 9 | 2025-10-05 |
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
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研究论文 | 本文发现噬菌体λ外切酶与5'-磷酸化DNA组成的系统能够实现PAM非依赖性的双链核酸靶向识别 | 首次发现λ外切酶-pDNA系统可在无需PAM序列的情况下特异性结合双链核酸，并具有催化消化pDNA的能力 | NA | 开发新型双链核酸序列特异性识别工具 | 双链DNA和DNA-RNA双链体 | 分子诊断 | NA | 单分子荧光共振能量转移分析 | NA | 分子相互作用数据 | NA | DNA, RNA | NA | DNA计算 | NA |
| 10 | 2025-10-05 |
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
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研究论文 | 提出一种基于微流控超大规模集成平台的原位DNA存储方法，实现二进制数据到DNA的高效编码与解码 | 采用受动态随机存取存储器架构启发的微流控VLSI芯片，结合重叠延伸PCR和可编程微流控分区技术，实现高通量原位DNA写入 | 目前仅完成2304位数据的概念验证，存储容量和规模有待进一步提升 | 开发高效、快速、便携的DNA数据存储和基因合成技术 | 二进制数据与DNA分子之间的编码转换 | 生物信息存储 | NA | 重叠延伸PCR、下一代测序、微流控VLSI qPCR平台 | NA | 二进制数据、DNA序列 | 2304位数据 | DNA | 二进制编码 | DNA计算 | 4小时内编码2304位数据，写入到读取延迟低于8小时，支持可扩展并行化处理 |
| 11 | 2025-10-05 |
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
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研究论文 | 通过构建BiLSTM-Transformer深度学习模型预测DNA存储中编码序列的二级结构程度，以筛选高风险序列 | 首次将k-mer嵌入与BiLSTM-Transformer模型结合用于DNA存储中序列自由能预测，实现高风险二级结构序列的主动筛查 | 模型性能依赖于训练数据的质量和覆盖范围，实际应用效果需进一步验证 | 解决DNA存储中二级结构对信息可靠恢复的干扰问题 | DNA存储编码序列 | 机器学习 | NA | 深度学习 | BiLSTM-Transformer | DNA序列数据 | NA | DNA | NA | 分子计算 | 通过筛选高风险序列提高存储可靠性，减少读取错误和检索副本数损失 |
| 12 | 2025-10-05 |
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
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综述 | 本文综述了家禽微生物群研究中16S rRNA基因扩增子测序的现状，并提出了标准化分析协议的需求 | 首次系统评估家禽微生物群研究中16S rRNA基因分析方法的标准化需求，并提出建立从样本采集到数据存储的完整指南 | 未提供具体的标准化协议实施方案，主要停留在问题分析和建议层面 | 评估家禽微生物群研究中16S rRNA基因分析方法的标准化需求并制定指导原则 | 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 | DNA | NA | NA | NA |