生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 9 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 | 2026-02-20 |
DNA diamond formulates a decomposable composite letter constellation model for DNA data storage
2026-Jan-31, Nature communications
IF:14.7Q1
DOI:10.1038/s41467-026-68861-y
PMID:41620456
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研究论文 | 本文提出了一种名为DNA diamond的可分解复合字母星座模型，用于提高DNA数据存储的逻辑密度和可靠性 | 提出了一种由15个可分解点组成的复合字母星座模型，并引入基于离散熵的两阶段字母检测框架，结合编码双端索引和长度过滤来消除串扰并抑制错误传播 | 未明确说明模型在更大规模数据集或不同合成技术下的泛化能力，也未讨论长期存储稳定性 | 开发一种高密度、可靠的复合字母DNA数据存储框架 | 复合字母DNA存储系统 | DNA数据存储 | NA | DNA合成技术、复合字母编码 | DNA diamond星座模型、两阶段检测框架 | DNA序列数据 | 两个系统各10,000条复合链 | DNA | 复合字母编码、双端索引编码 | DNA计算 | 八字母系统：2.5比特/字母，14×覆盖度；15字母系统：3.125比特/字母（净荷），2.23比特/字母（含索引），33×覆盖度 |
| 2 | 2026-02-20 |
DNA conjugation on functionalized plastic surfaces for sequential, iterative single molecule sequencing
2026-Jan-28, Scientific reports
IF:3.8Q1
DOI:10.1038/s41598-026-37575-y
PMID:41606070
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研究论文 | 本文开发了一种在塑料表面通过点击化学共价结合DNA的方法，用于实现DNA数据的重复、顺序和迭代式单分子测序 | 利用点击化学将DNA共价固定在塑料表面，创建了一种新型DNA存储介质，支持长期稳定性和多次非破坏性数据读取 | 本研究为概念验证阶段，未涉及大规模数据存储或长期耐久性测试 | 开发一种基于塑料表面的DNA存储系统，用于实现可靠、迭代式的DNA数据检索和测序 | 合成DNA序列，这些序列编码任意数据，并通过PCR引物设计进行扩增 | 分子计算 | NA | 点击化学，PCR，重组酶聚合酶扩增（RPA），单分子测序 | NA | DNA序列数据 | 未明确指定样本数量，但使用了控制链和合成DNA序列进行实验 | DNA | NA | DNA计算 | 长期稳定性，支持多次迭代检索，减少污染并提高数据检索产量 |
| 3 | 2026-02-05 |
Protocell Computing on Aragonite Substrates
2026-Jan-27, ACS omega
IF:3.7Q2
DOI:10.1021/acsomega.5c09786
PMID:41626509
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研究论文 | 本文研究了基于文石-类蛋白微结构的生物计算材料，展示了其执行基本布尔逻辑运算和自主振荡的能力 | 首次将无机碳酸钙与自组装有机类蛋白网络结合，创建出能够执行所有七种基本布尔逻辑运算并表现出自主振荡行为的生物计算材料 | 循环伏安法测试表明电化学降解随时间增加，材料的长期稳定性有待改进 | 开发基于矿物-有机界面的新型生物计算材料，用于信息处理和信号生成 | 文石-类蛋白微结构（无机碳酸钙与自组装有机蛋白网络的混合物） | 分子计算 | NA | 扫描电子显微镜、电化学测试、频率相关方波伏安法、阻抗光谱法、循环伏安法 | NA | 电化学信号、显微图像 | NA | 无机碳酸钙, 自组装有机蛋白网络 | 布尔逻辑编码（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR） | 分子计算, 生物计算 | 结构尺寸超过50微米，在30-50 Hz频率范围内性能最佳，自主振荡行为可持续超过25小时 |
| 4 | 2026-01-24 |
Stimulus-Responsive NOT Gate for Single-Rail DNA Logic Circuits and Biosensing
2026-Jan-23, ACS nano
IF:15.8Q1
DOI:10.1021/acsnano.5c17487
PMID:41575263
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研究论文 | 本文开发了光控和热控的NOT门，用于单轨DNA逻辑电路和生物传感应用 | 实现了与聚合酶驱动和toehold介导电路系统兼容的快速逻辑反转，解决了单轨NOT门在DNA分子电路中的实现难题 | 未明确说明在复杂生物环境中的长期稳定性和错误率 | 开发适用于生物医学应用的DNA分子计算平台 | DNA分子电路和生物传感系统 | DNA计算 | NA | DNA分子电路技术、光控和热控技术 | NOT门逻辑电路 | DNA分子信号 | NA | DNA | 物理存在或缺失编码 | DNA计算 | 可扩展的DNA计算平台，具有在生物环境中的直接转化潜力 |
| 5 | 2026-01-22 |
High-Data-Density, High-Decoding-Speed, and High-Decoding-Accuracy DNA Data Ink for Digital Preservation
2026-Jan-21, ACS nano
IF:15.8Q1
DOI:10.1021/acsnano.5c13665
PMID:41562500
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研究论文 | 本文提出了一种集成DNA存储系统，通过优化的编码和处理策略解决DNA数据存储的实际应用问题 | 实现了9.78比特/核苷酸的高信息密度，解码速度比传统方法快360倍，并开发了成本效益高的NGS制备流程 | 未明确说明长期存储稳定性测试结果，也未详细讨论极端环境条件下的性能表现 | 解决DNA数据存储在实际应用中的高成本、测序错误和访问速度慢等问题 | DNA数据存储系统及其在文化遗产保护、自动驾驶数据管理和机器学习等领域的应用 | DNA数据存储 | NA | 下一代测序（NGS），DNA合成 | NA | 数字数据（通过DNA编码） | 处理了457万条测序读长（1.63 GB数据） | DNA | 内层Reed-Solomon码与外层XOR码结合的纠错编码 | DNA计算 | 存储密度：9.78比特/核苷酸，处理数据量范围：0.37 KB至2.79×10^? YB（原文中单位不明确），解码速度：1.63 GB数据在34.5秒内处理 |
| 6 | 2026-01-19 |
Steric regulation of CRISPR/Cas12a trans-cleavage kinetics via split-activator extensions
2026-Jan-14, Nucleic acids research
IF:16.6Q1
DOI:10.1093/nar/gkaf1535
PMID:41533584
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研究论文 | 本研究建立了一种空间调控框架，通过合理设计分裂激活剂的延伸结构，实现了对Cas12a反式切割动力学的可预测调控 | 提出了基于分裂激活剂延伸结构的空间调控机制，可定量、方向依赖地控制Cas12a激活动力学，并构建了无需分离步骤的一锅级联检测系统 | 未明确说明该调控框架在其他CRISPR系统（如Cas13）中的普适性，且实际临床样本验证数据有限 | 开发一种可调控CRISPR/Cas12a激活动力学的空间调控策略，以解决背景泄漏问题并实现上游反应模块的协调 | CRISPR/Cas12a系统、分裂激活剂、熵驱动DNA电路、microRNA-21 | 分子诊断 | NA | CRISPR/Cas12a、熵驱动DNA电路、荧光检测 | NA | 荧光信号数据、动力学曲线 | NA | DNA | NA | 分子计算 | 检测限达1.24 pM（microRNA-21），高保真度，适用于一锅法诊断系统 |
| 7 | 2026-01-15 |
Catalytic DNA Circuit-Driven Surface-Enhanced Raman Scattering Amplification Enables Multiplexed Live-Cell Imaging of Receptor Crosstalk and Feedback Regulation
2026-Jan-13, ACS nano
IF:15.8Q1
DOI:10.1021/acsnano.5c18629
PMID:41478732
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研究论文 | 开发了一种催化DNA电路驱动的表面增强拉曼散射放大平台，用于活细胞中受体串扰和反馈调控的多重成像 | 利用催化发夹组装引导不同探针形成等离子体网络，实现c-Met同源二聚化和VEGF分泌的独立同时检测，并能区分同源和异源二聚体 | 未明确说明平台在复杂生物环境中的长期稳定性或潜在脱靶效应 | 开发时间分辨的多重成像技术以研究HGF/c-Met/VEGF信号网络的互连调控 | 肝细胞生长因子/c-Met信号通路、上皮-间质转化、血管内皮生长因子分泌及受体二聚化 | 生物医学成像 | 癌症（涉及侵袭性上皮-间质转化） | 催化DNA电路、表面增强拉曼散射、催化发夹组装 | NA | 拉曼光谱信号 | 活细胞（具体数量未明确） | DNA | NA | 分子计算 | 可实现多通道SERS输出，适用于多种细胞膜生物标志物，但未提供具体存储容量或数据密度指标 |
| 8 | 2025-12-04 |
Darkfield illumination enhancing artificial-intelligence-assisted digital microfluidics for on-site pathogen detection
2026-Jan-08, Analytica chimica acta
IF:5.7Q1
DOI:10.1016/j.aca.2025.344831
PMID:41330666
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研究论文 | 本研究提出了一种集成ITO-DMF平台，采用可切换双模式光学系统，通过暗场照明增强AI辅助的数字微流控技术，用于现场病原体检测 | 开发了具有可切换双模式光学系统的ITO-DMF平台，利用暗场照明显著增强液滴对比度，从而提升深度学习模型的性能，实现高精度液滴识别与操作 | 未明确说明系统对其他类型病原体或更复杂样本的适用性，以及长期稳定性和大规模部署的可行性 | 开发一种AI辅助的数字微流控平台，用于快速、自动化的现场病原体检测 | 临床样本中的肺炎支原体 | 计算机视觉 | 肺炎 | 数字微流控、暗场成像、荧光成像、qPCR | 深度学习模型 | 图像 | 临床样本（具体数量未明确说明） | NA | NA | NA | NA |
| 9 | 2025-11-08 |
Development of a DNA computing processor for high-precision breast cancer detection via miRNA biomarker analysis
2026-Jan-15, Biosensors & bioelectronics
IF:10.7Q1
DOI:10.1016/j.bios.2025.118078
PMID:41086581
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研究论文 | 开发了一种基于DNA计算的处理器，通过miRNA生物标志物分析实现高精度乳腺癌检测 | 提出了一种无酶、可扩展且经济高效的DNA计算系统，通过DNA链置换和逻辑门设计整合miRNA生物标志物 | 仅通过模拟和部分代表性miRNA实验验证，尚未进行大规模临床验证 | 开发高精度乳腺癌诊断方法 | 乳腺癌miRNA生物标志物 | 分子计算 | 乳腺癌 | RNA测序，差异表达基因分析，加权基因共表达网络分析 | DNA计算处理器，逻辑门设计 | miRNA测序数据 | 1103个癌症样本和104个标准样本 | DNA | DNA链置换 | DNA计算 | 可扩展性，成本效益，阳性预测值0.91，阴性预测值0.98 |