生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 7 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 | 2026-09-29 |
Designing a DNA synchronizer for compact single-rail DNA logic circuits
2025-08-22, Science advances
IF:11.7Q1
DOI:10.1126/sciadv.ady8165
PMID:40834085
|
研究论文 | 本文设计了一种DNA同步器（DSN），通过时间调控模块实现单轨DNA逻辑电路中的非门功能，从而构建紧凑且可扩展的DNA计算电路 | 引入DNA同步器（DSN）作为时间调控模块，实现了单轨电路中的时变非门功能，克服了传统单轨电路无法支持非首层非运算的根本限制；通过调节DSN链与反相器链的结合亲和力来调控不同级联深度下非门的执行时间；实现了布尔完备的单轨NAND和NOR门；并展示了仅用五个门构建的4位平方根电路 | 未明确提及 | 设计DNA同步器以克服传统单轨DNA逻辑电路无法支持非首层非运算的限制，实现紧凑且可扩展的DNA计算电路 | DNA逻辑电路、单轨DNA电路、DNA同步器、逻辑门（NAND、NOR、NOT） | 分子计算 | NA | DNA链置换、分子电路设计 | NA | NA | NA | DNA | NA | DNA计算 | 通过使用DSN实现单轨电路，减少了所需门数量（相比双轨表达减半），展示了4位平方根电路仅用五个门，表明在单溶液中的复杂度提升和可扩展性 |
| 2 | 2026-09-11 |
Light-Triggered Phase Separation for Enhanced DNA Computing
2025-08, ChemPlusChem
IF:3.0Q2
DOI:10.1002/cplu.202500074
PMID:40464587
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研究论文 | 本文提出了一种利用光触发相分离形成的凝聚体微滴作为无膜区室来加速DNA计算系统的方法，通过提高活性DNA分子的有效局部浓度来提升计算速度 | 首次将光可切换相分离技术引入DNA计算领域，利用凝聚体微滴作为无膜区室提高DNA分子局部浓度，无需调整DNA序列即可实现计算加速，在基本DNA链置换反应中加速约4.3倍，在复杂DNA神经元计算中加速约3倍 | 摘要中未明确提及该方法的局限性 | 解决DNA计算系统因依赖自由扩散反应分子而导致计算速度低、难以规模化的问题，实现高效分子计算 | DNA计算系统，包括DNA链置换反应和DNA神经元计算 | 分子计算 | NA | 光可切换相分离、DNA链置换反应、DNA神经元计算 | NA | NA | NA | DNA | NA | DNA计算 | 计算速度提升：基本链置换反应约4.3倍，复杂神经元计算约3倍 |
| 3 | 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 |
| 4 | 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 |
| 5 | 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 |
| 6 | 2025-10-05 |
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
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研究论文 | 开发了一个名为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 | 提供了一个完整的DNA数据存储模拟器，能够模拟合成、PCR和测序等昂贵且复杂的生物过程，并集成编码和算法组件 | 基于简化的数字视角进行模拟，可能无法完全反映真实生物过程的复杂性 | 为DNA数据存储系统开发算法和编码解决方案 | DNA数据存储系统 | 生物信息学 | NA | DNA合成、PCR、测序技术 | 聚类算法、重构算法 | DNA序列数据 | NA | DNA | 错误校正码 | DNA计算 | 支持自定义错误率和扩增过程控制，能够分析新数据集并建立错误模型 |
| 7 | 2025-10-05 |
ReLume: Enhancing DNA storage data reconstruction with flow network and graph partitioning
2025-Aug, Methods (San Diego, Calif.)
DOI:10.1016/j.ymeth.2025.03.022
PMID:40268154
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研究论文 | 提出一种基于流网络和图分割技术的DNA存储数据重建方法ReLume，显著提升数据恢复率和耐久性 | 首次将流网络和图分割技术应用于DNA存储数据重建，在普通笔记本电脑上实现百万级读取数据重建 | 未明确说明对特定类型错误的处理极限，实验数据集规模有限 | 解决DNA存储中的数据重建问题，提高数据恢复准确性和系统耐久性 | DNA存储系统中的数据重建过程 | DNA存储 | NA | 流网络、图分割技术 | NA | DNA测序数据 | 百万级读取数据 | DNA | NA | DNA计算 | 24GB内存笔记本电脑处理百万读取，内存使用降低60%，数据耐久性100年 |