生物计算机与DNA存储相关文章
本数据库通过收集和整理最新科研文献信息而得，供了解领域前沿进展之用。数据源自 PubMed Data ，每日自动更新（使用关键词“['DNA storage', 'DNA computing', 'DNA circuit', 'biological computing', 'biological circuit']”过滤），已收录文献数量参见 统计表格。表格内容由 GPT 自动整理，可能存在错误或遗漏，请使用时务必注意核实！
如有建议或合作意向，欢迎联系 linlin.yan(AT)bioinfo.app 或 微信 yanlinlin82。本项目遵循 MIT 许可 发布，欢迎下载 源码 自行修改使用。如觉得不错，还请不吝 给我打赏，你的支持是我继续创新的重要动力！
添加微信请说明来意
微信赞赏
除通过在线浏览外，为方便用户离线查阅，本站也提供 付费下载（定价9.9元）。之所以考虑收费，是因为批量扫描这些文献并整理也是有一定成本的，还请理解并多多支持。本站数据会持续更新，而仅需一次付费，未来就可以随时重新下载到最新版本数据。
当前共找到 20 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 | 2026-10-21 |
Trade-offs in model compression for sequencing data-carrying DNA
2025-11-23, Scientific reports
IF:3.8Q1
DOI:10.1038/s41598-025-26350-0
PMID:41276564
|
研究论文 | 本文研究了DNA存储中用于读取数据的basecalling模型的压缩与错误校正码之间的权衡，通过联合使用模型压缩和错误校正码，在减少模型大小的同时实现了更高的读取准确率 | 提出不应盲目使用生命科学中的测序模型进行DNA数据存储，而应利用数据DNA的可控性，通过嵌入对齐标记和错误校正码来补偿模型压缩带来的精度损失，并实验证明联合使用模型压缩和错误校正码可达到比不压缩且无错误校正码更高的读取准确率 | 错误校正码需要在DNA序列中占用额外空间，尽管实验显示相关开销是边际的；研究主要关注basecalling模型的压缩与错误校正码的权衡，可能未全面考虑其他DNA存储环节的影响 | 研究DNA存储中basecalling模型的压缩与读取准确率之间的权衡关系，探索通过联合使用模型压缩和错误校正码来降低模型复杂度同时保持或提高读取准确率 | DNA存储中用于读取数据的basecalling深度学习模型以及携带数据的DNA序列 | DNA数据存储 | NA | DNA测序、basecalling、错误校正码 | 深度学习basecalling模型（具体类型未指明） | DNA测序信号数据 | NA | DNA | 错误校正码、对齐标记 | NA | 模型大小、读取准确率、错误校正码开销 |
| 2 | 2026-09-09 |
De-Bruijn graph partitioning for scalable and accurate DNA storage processing
2025-11-01, Bioinformatics (Oxford, England)
DOI:10.1093/bioinformatics/btaf618
PMID:41206925
|
研究论文 | 提出一种基于De-Bruijn图划分的方法，用于快速准确地处理DNA存储测序数据，无需事先了解寡核苷酸编码信息 | 该方法不受测序技术限制，无需先验知识，能高效处理大规模DNA存储数据，且实现快速处理 | 未在摘要中明确提及限制 | 实现DNA存储中测序数据的可扩展且准确的处理，以支持高质量序列重建 | 合成和真实DNA存储数据集 | 生物信息学 | 不适用 | De-Bruijn图划分 | 不适用 | 测序读段数据 | 8900万条读段（对应10 GB fasta文件） | DNA | 不适用 | DNA计算 | 处理速度：8900万读段在32核服务器上不到1分钟完成 |
| 3 | 2026-09-08 |
Programmable Cancer Subtype Evaluator via Multiply-Guaranteed Catalytic DNA Computing Circuit
2025-11-05, Journal of the American Chemical Society
IF:14.4Q1
DOI:10.1021/jacs.5c13399
PMID:41124377
|
研究论文 | 开发了一种通过多重保证的催化DNA计算电路实现乳腺癌亚型精确分类的可编程评估器 | 创新性地采用探针串联和嫁接策略，构建了仅含两个串联笼状探针的紧凑型DNA计算电路，实现了对多个微RNA的连续级联信号放大，用于乳腺癌亚型识别 | 研究主要在临床样本和细胞水平验证，未提及大规模临床应用的详细评估或长期稳定性测试 | 开发一种高特异性、可编程的分子评估器，用于乳腺癌分子亚型的精准分类，以支持个性化治疗 | 乳腺癌细胞和临床组织样本 | 分子计算 | 乳腺癌 | 催化DNA计算（CDC）电路，催化发夹组装（CHA） | DNA计算电路模型 | 分子成像数据（微RNA信号）和临床样本数据 | 临床癌症组织样本（未指定具体数量） | DNA | 串联笼状探针编码，多微RNA识别序列 | DNA计算 | 信号放大能力，检测灵敏度，特异性（未在摘要中提供具体度量） |
| 4 | 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
|
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 |
| 5 | 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
|
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 |
| 6 | 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
|
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 |
| 7 | 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
|
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 |
| 8 | 2025-12-12 |
A DNA Strand Displacement-Based Computing Model for Solving Intractable Graph Problems
2025 Nov-Dec, IEEE transactions on computational biology and bioinformatics
DOI:10.1109/TCBBIO.2025.3623800
PMID:41124065
|
研究论文 | 本文提出了一种基于DNA链置换的计算模型，用于解决棘手的图问题 | 该模型包含两个DNA模块——图表示模块和检测模块，能够解决多种NP难问题，突破了现有DNA计算模型功能单一的局限 | NA | 利用DNA计算解决NP难的图问题 | 图问题，如最小支配集、最大独立集和最小顶点覆盖 | DNA计算 | NA | DNA链置换 | DNA计算模型 | DNA分子数据 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 高密度存储和并行性 |
| 9 | 2025-12-04 |
Highly Ordered DNA Framework Interface Enables Efficient Enzymatic Oligonucleotide Synthesis
2025-Nov, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
DOI:10.1002/advs.202505868
PMID:40899643
|
研究论文 | 本研究开发了一种基于三维DNA框架的纳米界面，用于实现高效的酶促寡核苷酸合成 | 利用高度有序的四面体DNA纳米结构作为支架，为引物提供有序的直立取向和合理间距，从而增强酶的可及性，显著提高合成效率和准确性 | 未明确说明该方法在更长链合成或大规模生产中的具体限制 | 开发更高效、准确的DNA合成方法，为DNA信息存储和遗传研究奠定基础 | 酶促寡核苷酸合成过程及其在DNA信息存储中的应用 | DNA计算 | NA | 酶促寡核苷酸合成 | NA | DNA序列 | 合成了五个给定模式序列和一个60核苷酸的DNA片段 | DNA | NA | DNA计算 | 单步产率达96.82%，可准确检索15字节文本信息 |
| 10 | 2025-12-01 |
Deep convolutional and fully-connected DNA neural networks
2025-Nov-27, Nature communications
IF:14.7Q1
DOI:10.1038/s41467-025-65618-x
PMID:41309564
|
研究论文 | 开发了名为CALCUL的DNA计算单元，实现了完全模拟计算，并构建了能100%准确识别复杂彩色图像的深度DNA神经网络 | 开发了首个能实现完全连续精确模拟计算的DNA计算单元，突破了现有DNA网络无法进行真正连续模拟计算的限制 | 未明确说明系统的计算速度、规模扩展性和实际应用场景的具体限制 | 开发能够执行复杂计算任务的DNA神经网络系统 | DNA分子计算单元和神经网络结构 | 分子计算 | NA | DNA计算，磁珠技术 | 深度卷积神经网络，全连接神经网络 | 彩色图像 | NA | DNA | 模拟编码 | DNA计算，分子计算 | 实现了多层网络构建，支持模块化操作，具有高精度和可重用性 |
| 11 | 2025-12-01 |
AND Logic Gate-Based Dual-Specificity DNA Circuit for Isothermal HBV rcDNA Detection
2025-Nov-24, JACS Au
IF:8.5Q1
DOI:10.1021/jacsau.5c01259
PMID:41311946
|
研究论文 | 开发基于AND逻辑门的双特异性DNA电路用于等温检测HBV rcDNA | 结合趾介导DNA链置换和RNase H切割，通过精心设计的探针实现高灵敏度和双特异性检测 | 未明确说明临床样本的具体规模和多样性 | 提高HBV DNA检测的特异性和灵敏度 | 乙型肝炎病毒（HBV）rcDNA | 分子诊断 | 乙型肝炎 | DNA电路技术，趾介导DNA链置换，RNase H切割 | AND逻辑门 | DNA分子 | 临床样本（具体数量未明确） | DNA | NA | DNA计算 | 检测限29.11 fM，可区分相邻单碱基错配 |
| 12 | 2025-11-27 |
Efficient trace reconstruction in DNA storage systems using bidirectional beam search
2025-Nov-21, iScience
IF:4.6Q1
DOI:10.1016/j.isci.2025.113791
PMID:41280695
|
研究论文 | 提出一种基于双向束搜索的DNA存储系统轨迹重建算法，显著提升解码效率和准确性 | 将轨迹重建问题建模为马尔可夫链观测问题，开发线性时间复杂度的双向束搜索算法 | 未明确讨论算法在极高噪声条件下的性能表现 | 提升DNA数据存储系统的解码效率和可靠性 | DNA存储系统中的噪声测序读取数据 | DNA存储 | NA | Nanopore测序 | 马尔可夫链 | 测序读取数据 | 多个公共Nanopore测序数据集 | DNA | NA | DNA计算 | 线性时间复杂度，比现有方法快约20倍 |
| 13 | 2025-11-25 |
Interpretable molecular decision-making with DNA-based scalable and memory-efficient tree computation
2025-Nov-21, Nature communications
IF:14.7Q1
DOI:10.1038/s41467-025-66610-1
PMID:41271734
|
研究论文 | 开发了一种基于DNA的决策树系统，通过DNA链置换反应级联实现可解释的分子决策 | 首次将分类规则模块化嵌入DNA链置换反应级联，支持超过10层的级联网络和13个决策树的并行计算 | 未明确说明具体应用场景下的性能限制和错误率 | 开发可解释、可扩展且内存高效的DNA计算方法 | DNA分子计算系统和决策树算法 | 分子计算 | 疾病亚型分类（未指定具体疾病） | DNA链置换反应，DNA甲基化传感 | 决策树，随机森林 | 分子信号，生物标志物谱 | 涉及333条DNA链的随机森林 | DNA | DNA链编码 | DNA计算，分子计算 | 支持10层以上级联网络，13个决策树并行计算，低泄漏，快速信号传播 |
| 14 | 2025-11-22 |
DNA-programmable nano-impact electrochemistry: from principles to bioanalytical applications
2025-Nov-20, Chemical communications (Cambridge, England)
DOI:10.1039/d5cc05656j
PMID:41194628
|
综述 | 本文综述了DNA可编程纳米碰撞电化学技术的原理及其在生物分析中的应用进展 | 利用DNA分子的可编程性和功能多样性，将特异性分子识别转化为可靠的纳米碰撞信号 | 天然生物分子碰撞通常难以产生信息丰富的读数信号 | 开发基于DNA可编程的纳米碰撞电化学生物传感器 | 生物分子分析 | 生物传感 | NA | 纳米碰撞电化学 | NA | 电化学信号 | NA | DNA | DNA编程 | 分子计算 | 超低检测限和固有的多重分析能力 |
| 15 | 2025-11-19 |
DNA computing: DNA circuits and data storage
2025-Nov-17, Nanoscale horizons
IF:8.0Q1
DOI:10.1039/d5nh00459d
PMID:40948194
|
综述 | 本文综述了DNA计算的理论基础及其在DNA电路和DNA信息存储两大分支的发展现状 | 总结了DNA计算相较于传统计算的三大独特优势：高并行性、高效存储和低能耗，并为DNA计算的未来发展提供了独特见解 | NA | 评估DNA计算的理论基础及其在关键分支领域的发展现状 | DNA计算模型及其在电路设计和信息存储中的应用 | 分子计算 | NA | DNA分子设计 | NA | 分子数据 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 高并行性、高效存储、低能耗 |
| 16 | 2025-11-14 |
Motif caller for sequence reconstruction in motif-based DNA storage
2025-Nov-10, Scientific reports
IF:3.8Q1
DOI:10.1038/s41598-025-22798-2
PMID:41213983
|
研究论文 | 提出一种直接从纳米孔测序信号中检测完整DNA模体的机器学习模型，用于模体DNA存储系统的序列重建 | 开发了直接检测完整模体的方法，绕过了传统碱基识别步骤，利用更丰富的模体信号特征 | NA | 提高模体DNA存储系统中数据检索的准确性和效率 | DNA存储系统中的模体序列 | DNA存储 | NA | 纳米孔测序 | 机器学习模型 | 纳米孔测序信号 | NA | DNA | 模体编码 | DNA计算 | 数据检索准确性和效率提升 |
| 17 | 2025-10-05 |
Photothermal sensing via DNAzyme catalysis for MicroRNA detection at the point-of-care
2025-Nov-15, Biosensors & bioelectronics
IF:10.7Q1
DOI:10.1016/j.bios.2025.117832
PMID:40743891
|
研究论文 | 开发了一种基于DNAzyme催化的光热传感平台，用于即时检测MicroRNA | 利用非酶等温扩增和变构DNAzyme构建可开关光热平台，将miRNA信号转化为可视温度输出 | 未明确说明检测灵敏度的具体数值范围和实际临床验证规模 | 开发简单、低成本、高灵敏度的MicroRNA即时检测方法 | MicroRNA分子 | 生物传感 | NA | DNAzyme催化、光热传感、等温扩增 | NA | 温度信号、比色信号 | 在复杂生物体液中测试，但未明确具体样本数量 | DNA | NA | 分子计算 | 适用于资源匮乏地区，具有便携性和简单操作特性 |
| 18 | 2025-10-05 |
Self-replicating DNA circuit for high-fidelity in situ imaging of T4 polynucleotide kinase activity in living cells
2025-Nov-15, Biosensors & bioelectronics
IF:10.7Q1
DOI:10.1016/j.bios.2025.117841
PMID:40753825
|
研究论文 | 开发了一种自复制DNA电路用于活细胞中T4多核苷酸激酶活性的高保真原位成像 | 设计了包含信号转导和信号放大双功能模块的自复制DNA电路，通过自复制杂交链式反应实现局部信号富集 | 未明确说明检测灵敏度下限和在实际生物样本中的验证效果 | 开发高灵敏度、高空间分辨率的活细胞内PNK活性监测方法 | T4多核苷酸激酶活性 | 分子诊断 | NA | 自复制DNA电路，杂交链式反应，λ-外切酶消化 | NA | 荧光成像数据 | NA | DNA | NA | 分子计算，DNA计算 | 高分子量组装体有限扩散性，局部信号富集能力 |
| 19 | 2025-10-05 |
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 | 开发了一种基于Z型异质结的双电极协同信号放大策略，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型异质结释放的组分转移到对侧光电极，建立了双电极协同信号放大模式，并与DNA熵驱动放大设计相结合 | NA | 开发自供电光电化学生物传感器的信号放大策略 | microRNA-155生物分子 | 生物传感 | NA | 光电化学检测，DNA熵驱动放大 | NA | 电化学信号 | NA | DNA | NA | NA | NA |
| 20 | 2025-10-05 |
Entropy-driven DNA circuit induced rolling circle transcription generates fluorescent light-up RNA aptamer for one-pot and label-free detection of miRNA-133a
2025-Nov-01, Talanta
IF:5.6Q1
DOI:10.1016/j.talanta.2025.128173
PMID:40262346
|
研究论文 | 开发了一种基于熵驱动DNA电路和滚环转录的级联放大策略，用于一锅法无标记检测miRNA-133a | 结合熵驱动DNA电路与滚环转录实现级联信号放大，通过生成重复Spinach RNA适配体实现荧光信号增强 | 未明确说明在实际临床样本中的验证规模和应用限制 | 开发高灵敏度、高选择性的miRNA-133a检测方法用于急性心肌梗死的早期诊断 | miRNA-133a生物标志物 | 生物传感 | 心血管疾病 | 熵驱动DNA电路, 滚环转录, 荧光适配体技术 | NA | 荧光信号 | NA | DNA, RNA | NA | 分子计算, DNA计算 | 检测线性范围50 pM至50 nM，检测限38.3 pM |