生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 40 篇文献，本页显示第 21 - 40 篇。
| 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 21 | 2026-03-06 |
Interrogating functional connectivity of in vitro neural glia tissue model modulated through integrative control of matrix stiffness and a neurotrophic factor
2026-Mar, Biomaterials
IF:12.8Q1
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研究论文 | 本研究通过调控基质刚度和神经营养因子，探究干细胞分化神经元的功能连接性，发现树突分支复杂性是增强神经网络电生理功能的关键因素 | 首次结合基质刚度和bFGF调控，揭示树突分支（而非神经突长度）对干细胞分化神经网络功能连接性的主导作用，并应用基于图论的钙活动图谱分析 | 研究仅使用小鼠皮质神经干细胞和Matrigel基质，未涉及其他细胞类型或体内环境，功能连接性评估主要依赖钙瞬变频率，未全面考察电生理特性 | 探究干细胞分化神经元的功能连接性是否受神经元形态（神经突长度和分支）调控，并分析基质刚度和神经营养因子的整合控制效应 | 小鼠皮质神经干细胞（NSCs）及其在Matrigel基质上分化的神经元网络 | 生物计算 | NA | 细胞分化实验、钙成像、MATLAB图像分析、图论分析 | NA | 钙活动图像数据、形态学数据 | 使用小鼠皮质神经干细胞在不同刚度Matrigel基质（50 Pa和100 Pa）上分化，实验组包含添加/不添加bFGF的条件 | NA | NA | 细胞计算 | NA |
| 22 | 2026-03-05 |
DNA-based cooperative games: an interactive collective decision-making architecture
2026-Mar-04, Organic & biomolecular chemistry
IF:2.9Q1
DOI:10.1039/d6ob00124f
PMID:41697687
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研究论文 | 本文提出了一种基于DNA的多数决游戏架构，用于实现可编程的分子决策系统 | 开发了新型三叉戟决策器（TDM）架构，通过整合识别域和双链信号模块，实现了无需级联网络的同步响应，并利用Exo λ的非特异性水解特性有效消除副产物 | 未明确说明实验规模的具体限制及在实际生物环境中的稳定性验证 | 构建可扩展且可靠的分子游戏系统，实现多智能体战略交互的分子决策功能 | DNA分子计算系统与游戏理论架构 | 分子计算 | NA | DNA链置换、Exonuclease Lambda水解 | 三叉戟决策器（TDM）架构 | 分子信号（DNA链） | NA | DNA | 序列特异性识别 | DNA计算, 分子计算 | 通过模块化扩展实现三种高级游戏策略（一票否决、访问控制、决策撤销），提升系统可扩展性与可靠性 |
| 23 | 2026-02-28 |
Intramolecular DNA Machine Coupled with Catalytic Redox-Recycling Amplification for Highly Efficient Electrochemical Detection of Dipicolinic Acid
2026-Feb-27, ACS sensors
IF:8.2Q1
DOI:10.1021/acssensors.5c03980
PMID:41637444
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研究论文 | 本文报道了一种基于分子内DNA机器与催化氧化还原循环放大相结合的高效电化学生物传感器，用于检测DPA | 提出了分子内DNA机器放大范式替代传统分子间扩散驱动设计，并协同结合目标触发的分子内DNA机器激活与CeO催化氧化还原循环放大 | NA | 开发高效电化学传感器以准确及时检测DPA，预防炭疽疫情 | DPA（作为炭疽芽孢杆菌生物标志物）及细菌芽孢样本 | 生物传感器 | 炭疽 | 电化学检测、催化氧化还原循环放大、DNA纳米技术 | NA | 电化学信号 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 检测限低至7.4 pM，反应时间仅40分钟，灵敏度比分子间DNA机器传感器高3个数量级 |
| 24 | 2026-02-22 |
Entropy-drive DNA circuit coupled with no-promoter rolling circle transcription to synthesize fluorescent gold nanoclusters for label-free detection of breast cancer biomarkers
2026-Feb-21, Mikrochimica acta
DOI:10.1007/s00604-026-07921-y
PMID:41721123
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NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA |
| 25 | 2026-02-22 |
Conformation-programmed DNA computing
2026-Feb-20, Science advances
IF:11.7Q1
DOI:10.1126/sciadv.aec8383
PMID:41706864
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研究论文 | 本文提出了一种变构DNA计算框架，通过整合序列可编程性与构象动力学，实现了多级信号处理 | 开发了一种能够同时整合序列可编程性和构象动力学的变构DNA计算框架，利用多聚胸腺嘧啶环编码构象信号，扩展了信号处理范围并实现了信号放大 | 未明确说明系统在复杂生物环境中的长期稳定性、大规模集成时的可扩展性以及实际临床应用中的潜在限制 | 开发一种能够整合序列特异性和构象动力学的自适应DNA计算系统，用于高级合成生物学和精准治疗 | 基于DNA的变构计算系统，包括变构发夹组装体和变构DNA神经网络 | DNA计算 | NA | 变构DNA计算，构象信号编码，催化发夹组装 | 变构DNA神经网络 | 构象信号（基于环长度），序列信号 | NA | DNA | 构象编码（通过多聚胸腺嘧啶环长度），序列编码 | DNA计算，分子计算 | 信号处理范围扩展（环长度0-40核苷酸），信号放大倍数约30倍，构象信号分辨率达2个核苷酸（环长度7-15核苷酸） |
| 26 | 2026-02-21 |
CRISPR/Cas12a platform activated by a protospacer adjacent motif-engineered DNA circuit for specific target sensing
2026-Feb-19, Analytical methods : advancing methods and applications
IF:2.7Q1
DOI:10.1039/d5ay02079d
PMID:41648912
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研究论文 | 本研究开发了一种由PAM工程化DNA电路激活的CRISPR/Cas12a平台，用于特异性目标传感 | 通过设计PAM工程化DNA电路作为Cas12a的有效激活剂，实现了对非核酸目标（如农药）的高灵敏检测，并展示了两级信号放大机制 | 未明确说明平台在复杂基质中的交叉反应性或长期稳定性 | 开发一种通用、高灵敏的传感平台，用于分子诊断、食品安全评估和环境监测 | 循环肿瘤DNA（ctDNA）、尿嘧啶-DNA糖基化酶（UDG）和农药啶虫脒（ACE） | 分子诊断 | 癌症 | CRISPR/Cas12a系统，DNA电路设计 | NA | 核酸序列，酶活性数据，化学浓度数据 | 未明确说明具体样本数量，但包含实际样品测试 | DNA | NA | 分子计算 | 检测灵敏度达到0.023 fM（ctDNA）、0.00004 U/mL（UDG）和0.12 fM（ACE），具有高灵敏度和特异性 |
| 27 | 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 |
| 28 | 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 |
| 29 | 2026-02-14 |
Antibiotic-induced autocatalytic DNA circuit for enrofloxacin detection based on triple signal amplification strategy
2026-May-01, Biosensors & bioelectronics
IF:10.7Q1
DOI:10.1016/j.bios.2026.118448
PMID:41628528
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研究论文 | 本文成功构建了一种基于三信号放大策略的自催化DNA电路生物传感器，用于高灵敏度和高选择性地检测恩诺沙星 | 采用抗生素诱导触发DNA释放，通过发夹探针交叉杂交形成三向DNA连接产物，并利用释放和再生的完整触发DNA实现自催化循环，结合DNAzyme切割底物实现三重信号放大 | 未明确讨论在极端复杂基质中的潜在干扰或长期稳定性，也未与其他检测方法进行广泛的性能比较 | 开发一种用于检测抗生素恩诺沙星的高灵敏度、高选择性生物传感器 | 恩诺沙星（一种抗生素） | 生物传感 | NA | 自催化DNA电路，三信号放大策略，DNAzyme切割 | NA | 荧光信号 | 实际鱼样和水样 | DNA | NA | 分子计算，DNA计算 | 检测限达25.8 fM，在复杂样品中具有良好的可靠性和准确性 |
| 30 | 2026-02-11 |
Amplification-free one-pot RNA detection by pairing CRISPR-Cas13a with cascade amplification circuit-driven DNAzyme (RAPID)
2026-Mar-15, Analytica chimica acta
IF:5.7Q1
DOI:10.1016/j.aca.2026.345138
PMID:41663226
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研究论文 | 本文介绍了一种名为RAPID的等温、一锅式RNA检测生物传感平台，该平台结合了CRISPR-Cas13a的精确靶标识别和级联扩增电路驱动的DNAzyme信号放大，无需样本预扩增 | RAPID平台创新性地将CRISPR-Cas13a与基于toehold介导的链置换DNA电路相结合，实现了无需逆转录和热循环的快速RNA检测，避免了核酸残留污染问题 | 研究未明确讨论平台在复杂临床样本中的干扰因素或长期稳定性，且可能受限于特定病原体的crRNA设计 | 开发一种适用于即时诊断或资源有限环境的快速、准确RNA检测方法 | 细菌（如梅毒螺旋体和淋病奈瑟菌）和病毒（如单纯疱疹病毒）的RNA靶标 | 分子诊断 | 传染病 | CRISPR-Cas13a, DNAzyme, 级联扩增电路, toehold介导的链置换 | NA | 荧光信号, 侧向层析试纸条信号 | 未明确指定样本数量，但包括临床诊断验证 | RNA, DNA | NA | 分子计算 | 检测灵敏度为5 fM每反应，检测时间30分钟，操作温度37°C |
| 31 | 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 |
| 32 | 2026-02-03 |
Light-Up Nanostructures with Allosterically Controlled Fluorogenic DNA Aptamers
2026-Feb, Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
DOI:10.1002/adma.202514306
PMID:41243624
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研究论文 | 本文提出了一种系统方法用于理性设计合成变构DNA适配体，实现对荧光DNA适配体变构开关转换的精确控制，并应用于DNA计算和响应性纳米结构构建 | 开发了基于toehold介导链置换的变构适配体设计方法，使目标序列作为特异性变构调节剂，实现荧光性质的高度可调 | NA | 开发可精确控制变构转换的合成DNA适配体设计方法 | 变构DNA适配体及其在DNA计算和纳米结构中的应用 | DNA计算 | NA | toehold介导链置换 | NA | NA | NA | DNA | NA | DNA计算 | NA |
| 33 | 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 |
| 34 | 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 |
| 35 | 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 |
| 36 | 2026-01-18 |
Computer-intelligent customized CHA-graphene oxide-DNA circuit for multiplex miRNA detection and accurate cancer cell identification
2026-Mar-15, Biosensors & bioelectronics
IF:10.7Q1
DOI:10.1016/j.bios.2025.118303
PMID:41391296
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研究论文 | 本研究提出了一种结合计算机智能定制技术的荧光生物传感器，用于超灵敏、多重同时检测溶液和细胞中的miRNA-21和miRNA-30a | 采用计算机智能定制技术精确输出DNA电路元件，并结合氧化石墨烯作为荧光淬灭剂和DNA电路载体，实现了高效的多重miRNA检测与癌细胞识别 | 未明确说明检测通量的具体提升程度，且在实际临床样本中的验证数据未展示 | 开发高灵敏度、高效率的多重miRNA检测方法，用于癌症早期诊断、治疗和亚型识别 | miRNA-21和miRNA-30a两种肿瘤标志物 | 数字病理学 | 癌症 | 催化发夹组装反应、荧光检测 | DNA电路 | 荧光信号 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 检测范围20 aM-200 nM，检测限达10.64-12.46 aM，检测时间30分钟 |
| 37 | 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 |
| 38 | 2026-01-08 |
Self-confined catalytic DNA circuit for on-site nonenzymatic amplified microRNA imaging
2026-Mar-01, Biosensors & bioelectronics
IF:10.7Q1
DOI:10.1016/j.bios.2025.118265
PMID:41330304
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研究论文 | 本研究开发了一种基于金属有机框架的自限制催化DNA电路，用于肝癌细胞内miRNA-9的原位非酶放大成像 | 将自限制催化DNA电路集成于pH响应性MIL-53(Fe)框架中，实现了高探针密度、抗核酸酶性能及酶自由放大检测 | 研究目前仅针对miRNA-9在肝癌细胞系中进行验证，尚未在活体动物模型或临床样本中测试 | 开发一种高灵敏度、高特异性的细胞内microRNA原位成像技术，用于癌症早期诊断 | 肝癌细胞（HCC细胞）中的miRNA-9 | 分子诊断与生物传感 | 肝癌 | 催化DNA电路、金属有机框架合成、荧光成像、qRT-PCR验证 | 自限制催化DNA电路（MSCDC） | 荧光图像、qRT-PCR数据 | 多种肝癌细胞系 | DNA | NA | 分子计算 | 检测限达0.32 fM（飞摩尔级），具有高探针负载能力和血清稳定性 |
| 39 | 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 |
| 40 | 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 |