生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 49 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 | 2026-06-02 |
DNA-Based Boolean Logic Gates for Molecular Computation and Biosensing: A Critical Review
2026-Jun-01, Molecular biotechnology
IF:2.4Q3
DOI:10.1007/s12033-026-01582-1
PMID:42223865
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综述 | 对基于DNA的布尔逻辑门在分子计算和生物传感中的应用进行了批判性综述 | 系统总结了DNA逻辑门从基础概念验证到实际应用导向技术的转变，包括光笼激活、酶介导处理等新兴解决方案，以及与人工智能和机器学习融合的趋势 | 关键挑战包括信号泄漏、门稳定性、可扩展性以及非门约束问题 | 分析DNA布尔逻辑门在分子计算和生物传感领域的现状、挑战与未来发展方向 | 基于DNA的布尔逻辑门及其在分子计算和生物传感中的应用 | 自然语言处理 | 不适用 | DNA合成、酶介导处理 | 不适用 | 不适用 | 不适用 | DNA | 不适用 | DNA计算 | 存储容量、数据密度、访问时间、错误率、耐久性 |
| 22 | 2026-05-26 |
A modulation-based encryption framework integrating channel and artificial noise for DNA storage
2026-Jun-19, iScience
IF:4.6Q1
DOI:10.1016/j.isci.2026.115933
PMID:42181283
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研究论文 | 提出一种结合信道噪声和人工噪声的调制加密框架，用于增强DNA存储中的数据保密性 | 利用DNA存储通道固有的易错性（噪声和插入缺失错误）作为加密资源，设计调制加密框架，并结合湿实验验证可行性 | 仅通过模拟和概念验证实验，未进行大规模实际应用测试；安全分析可能未涵盖所有攻击场景 | 为DNA存储系统提供实用的数据安全加密方案 | DNA存储中的加密框架、信道噪声、人工噪声及数据保密性 | 机器学习 | NA | DNA合成测序 | NA | DNA序列数据 | 模拟数据及概念验证湿实验数据 | DNA | 调制编码 | DNA计算 | 存储容量（比特级别），抗噪声鲁棒性，加密安全性（抵御蛮力、唯密文、选择明文、部分密钥泄露攻击） |
| 23 | 2026-05-23 |
A Multi-Pathway Integrated DNA Logic Circuit for Precise Cancer Identification
2026-May, Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
DOI:10.1002/smll.202512835
PMID:41904798
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研究论文 | 提出一种多通路集成的DNA逻辑电路系统，通过整合两个与门电路模块，实现对癌细胞的高度特异性和灵敏识别 | 通过整合两个与门电路模块，利用三种肿瘤特异性生物标志物协同激活，克服了传统DNA电路因“靶向正确，癌外效应”导致的肿瘤特异性不足问题 | NA | 开发一种高特异性和灵敏度的DNA逻辑电路，用于精确识别癌细胞，提升癌症诊断和成像能力 | 三种阳性癌细胞（MCF-7、HepG2、MDA-MB-231）和正常细胞（MCF-10A） | 分子计算 | 癌症 | DNA逻辑电路 | NA | 荧光信号 | 三种阳性癌细胞（MCF-7、HepG2、MDA-MB-231）和一种正常细胞（MCF-10A） | DNA | NA | DNA计算 | NA |
| 24 | 2026-05-22 |
A general and scalable DNA nano-chip with a fully localized architecture enables biocomputing in living cells and precisely induces cell apoptosis
2026-May-20, Chemical science
IF:7.6Q1
DOI:10.1039/d6sc01897a
PMID:41924576
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研究论文 | 通过在DNA折纸结构上集成多层基本DNA逻辑门，开发了一种通用且可扩展的DNA纳米芯片，实现活细胞内的生物计算并精确诱导细胞凋亡 | 提出基于DNA折纸结构的通用可扩展纳米芯片，通过空间排列反应组件实现局部链置换，克服了传统扩散型DNA电路在正交性、复杂性和可扩展性方面的限制，并首次在活细胞内执行多层级联逻辑计算以精准识别和杀死肿瘤细胞 | 未明确讨论芯片的长期稳定性、体内长期运行的误差累积、以及在大规模集成时的物理限制 | 构建通用可扩展的DNA纳米计算平台，实现复杂生物计算功能并应用于活细胞内的肿瘤识别与治疗 | DNA逻辑门、DNA折纸结构、活细胞内的生物计算系统 | 分子计算 | 肿瘤 | DNA折纸自组装、DNA局部链置换 | DNA逻辑门（含基本逻辑门）、多层逻辑电路 | 分子信号（荧光等） | NA | DNA | 局部链置换设计 | DNA计算 | 单个纳米芯片可配置多达11个可寻址逻辑组件，支持七输入多层逻辑级联和并行计算 |
| 25 | 2026-05-22 |
Directly Encrypting DNA Sequences for Secure DNA Storage via Automata Cryptography
2026-May-20, IEEE transactions on nanobioscience
IF:3.7Q3
DOI:10.1109/TNB.2026.3695368
PMID:42160258
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研究论文 | 提出了一种通过自动机密码学直接加密DNA序列的方法，用于安全DNA存储 | 实现了序列级加密，通过碱基扩散和旋转使碱基分布更均匀随机，支持并行处理以适配高通量DNA合成与测序 | 未提及具体限制 | 解决DNA存储中缺乏数据安全考虑及现有比特级加密与基于数据特性的DNA编码不兼容的问题 | DNA序列加密方法 | 数字病理学 | NA | 自动机密码学 | NA | DNA序列 | NA | DNA | 扩散与旋转编码 | DNA计算 | 高密钥空间，信息熵接近2，碱基变化率75%，碱基平均变化强度42%，支持并行处理 |
| 26 | 2026-05-12 |
Sandwich-type complex-activated DNA circuit for highly sensitive and versatile detection of protein biomarkers for monitoring bone health
2026-Jul-15, Analytica chimica acta
IF:5.7Q1
DOI:10.1016/j.aca.2026.345526
PMID:42108056
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研究论文 | 开发一种基于三明治型复合激活DNA电路的荧光生物传感方法，用于高度灵敏地检测蛋白质生物标志物以监测骨骼健康 | 消除对适体先验结构知识和靶蛋白多个独立结合位点的依赖，通过硼酸亲和识别和正反馈DNA电路实现超灵敏检测 | 未提及 | 开发一种通用的、高灵敏度的适体基生物传感方法，用于检测与骨质疏松症等疾病相关的蛋白质生物标志物 | 骨质疏松症相关生物标志物骨桥蛋白和骨钙素 | 生物传感 | 骨质疏松症 | DNA电路 | NA | 荧光信号 | NA | DNA | NA | DNA计算 | NA |
| 27 | 2026-05-06 |
Nanofiber-based protection of DNA for archival data storage via coaxial electrospinning and chitosan integration
2026-May-05, Nanotechnology
IF:2.9Q2
DOI:10.1088/1361-6528/ae5dd6
PMID:41962552
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研究论文 | 提出一种利用壳聚糖和聚乙烯醇纳米纤维保护DNA用于长期归档数据存储的方案 | 通过同轴静电纺丝结合壳聚糖和PVA纳米纤维双重保护，显著提升DNA存储的稳定性和半衰期，实现高保真数据恢复 | 未提及实际存储规模扩展性及成本效益分析 | 开发长期可靠的DNA存档数据存储保护方法 | 编码文本数据的DNA分子 | 分子数据存储 | NA | 同轴静电纺丝，DNA序列编码 | NA | 文本数据 | 150-bp DNA片段，具体数量未说明 | DNA | 文本编码 | DNA计算 | 半衰期（97.8年@20°C，940.5年@10°C），存储密度未提及 |
| 28 | 2026-05-02 |
In situ tracking of glycoRNAs on single-cell surface to reveal RNA heterogeneity and transport mechanism
2026-Apr-23, Nucleic acids research
IF:16.6Q1
DOI:10.1093/nar/gkag362
PMID:42049234
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研究论文 | 开发了一种名为GLINT的方法，用于在单细胞表面原位追踪特异性RNA的糖基化特征，揭示RNA异质性和转运机制 | 首次实现了对细胞表面不同RNA特异性糖基化特征的原位高灵敏度追踪，揭示了糖基化RNA通过SNARE蛋白介导的分泌性胞外机制进行胞内运输 | 未提及 | 探究细胞表面糖基化RNA的RNA底物特征和膜转运机制 | U1、U3、U35a、Y5和U8糖基化RNA，以及乳腺癌细胞亚型 | 分子生物学、细胞生物学 | 乳腺癌 | GLINT技术、代谢标记、邻位连接、分级杂交链式反应（HCR） | NA | 图像 | 单细胞水平，涉及十种乳腺癌细胞亚型 | DNA | NA | NA | NA |
| 29 | 2026-04-23 |
Programmable DNA Strand-Displacement Circuits for Emulating Digital Sequential Logic Devices
2026-Apr-22, ACS applied materials & interfaces
IF:8.3Q1
DOI:10.1021/acsami.6c00972
PMID:41960891
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研究论文 | 本文介绍了一种可编程DNA电路平台，用于模拟数字时序逻辑元件，包括SR锁存器、时钟D触发器和两位二进制计数器 | 通过层次化设计的DNA链置换模块，在域级别编码时间信息并在空间受限的DNA模块上编排反应级联，实现了可靠的记忆存储、时钟门控信号传播和输入依赖的状态转换 | 未明确提及具体限制，但时序逻辑电路的构建仍面临重大挑战 | 实现可编程、状态感知的分子逻辑系统，推动纳米级处理器和智能纳米机器人的发展 | DNA链置换反应、数字时序逻辑元件（SR锁存器、D触发器、二进制计数器） | 分子计算 | NA | DNA链置换反应、荧光动力学测量 | NA | 分子信号 | NA | DNA | 域级别编码 | DNA计算 | 可扩展的方法论，适用于构建纳米级处理器 |
| 30 | 2026-04-01 |
DNA Data Storage Architecture via Ligation of Dynamic DNA Bytes
2026-Mar-31, Small methods
IF:10.7Q1
DOI:10.1002/smtd.202502001
PMID:41914655
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研究论文 | 提出了一种基于动态DNA字节（DynaBytes）的模块化DNA数据存储系统，支持类CRUD操作和实时检索 | 通过预制的DNA片段（DynaBytes）进行体外连接，构建可重构的信息单元，实现了交互式、可重写的数据存储，超越了传统的静态归档模式 | 未明确说明长期保存下的连接稳定性或大规模连接反应的错误率控制 | 开发一种高效、可扩展且支持动态操作的DNA数据存储架构 | 数字信息（210,776比特/26,347字节）的存储与检索 | DNA计算 | NA | DNA连接、纳米孔测序 | NA | 数字数据 | 存储了210,776比特（26,347字节）的数字信息 | DNA | 未指定具体编码方案，但包含简化的纠错和模糊解码机制 | DNA计算 | 存储容量210,776比特（26,347字节），通过标准化组件实现高效扩展，支持交互式可重写存储 |
| 31 | 2026-03-21 |
Enzyme-Free DNA Logic Circuit with Single-Color Readout for Dual Biomarker Detection
2026-Mar, Applied biochemistry and biotechnology
IF:3.1Q2
DOI:10.1007/s12010-025-05519-3
PMID:41504844
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研究论文 | 本研究介绍了一种创新的无酶DNA逻辑电路系统，用于通过单一比色输出和四个离散强度水平同时检测两种不同的核酸生物标志物 | 该系统集成了toehold介导的链置换和催化发夹组装，基于G-四链体结构生成诊断信号，并使用单一输出信号格式简化了数据解释 | 未明确说明系统在更复杂生物基质中的长期稳定性或大规模生产可行性 | 开发一种用于多重生物标志物分析的准确、高效检测平台 | 两种不同的核酸生物标志物 | 分子计算 | NA | toehold介导的链置换，催化发夹组装，比色检测 | DNA逻辑电路，逻辑门（ABC门和DE门） | 核酸序列 | 在50%人血清中验证 | DNA | 逻辑门编码，G-四链体结构编码 | DNA计算，分子计算 | 检测限：输入1为5 pM，输入2为1 pM；在50%人血清中保持85±3%信号 |
| 32 | 2026-03-09 |
From deep archival to real-time applications: Challenges and opportunities in DNA data storage
2026 May-Jun, Biotechnology advances
IF:12.1Q1
DOI:10.1016/j.biotechadv.2026.108833
PMID:41643789
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综述 | 本文探讨了DNA数据存储从深度冷存档到实时应用场景中的挑战与机遇 | 系统性地分析了DNA数据存储在不同温度场景（深度冷、冷、温、热）下的技术需求与解决方案，强调了跨学科整合的重要性 | 未提供具体实验数据或量化性能指标，主要基于理论分析和现有技术综述 | 评估DNA作为下一代数据存储介质在不同应用场景中的可行性，并识别关键技术障碍 | DNA数据存储技术及其在存档与实时处理中的应用 | 数据存储 | NA | NA | NA | NA | NA | DNA | NA | DNA计算 | 存储密度、长期耐久性（理论寿命达数百年至千年）、低能耗、读写吞吐量、延迟、动态数据操作支持 |
| 33 | 2026-03-09 |
Logic-gated fluorescent biosensor integrating aptamer recognition and oxidative cleavage-responsive DNA circuit for myeloperoxidase detection
2026-Feb-02, Journal of translational medicine
IF:6.1Q1
DOI:10.1186/s12967-026-07780-4
PMID:41629951
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研究论文 | 本文提出了一种新型双锁DNA生物传感平台，用于同时检测髓过氧化物酶的蛋白质表达和酶活性 | 该平台创新性地整合了适配体介导的分子识别和次氯酸触发的氧化切割，通过严格的AND逻辑门配置实现高特异性检测 | 未明确提及具体局限性，但可能涉及复杂生物样品中的潜在干扰或技术优化需求 | 开发一种能够精确区分蛋白酶丰度与催化活性的生物传感方法 | 髓过氧化物酶（MPO） | 生物传感 | NA | 催化发夹组装（CHA）、适配体识别、氧化切割 | AND逻辑门 | 荧光信号 | 多种复杂生物样品（如血清、唾液和细胞裂解液） | DNA | NA | 分子计算 | NA |
| 34 | 2026-03-09 |
DPCM-DP-EN: a lossless dynamic compress and encrypted encode method for DNA storage of medical images with high storage density
2026-Feb, Medical & biological engineering & computing
IF:2.6Q3
DOI:10.1007/s11517-025-03458-z
PMID:41212402
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研究论文 | 提出一种用于医学图像DNA存储的无损动态压缩和加密编码方法，旨在实现高存储密度 | 结合DPCM压缩、ZigZag和动态规划进行冗余去除，并引入新的加密编码映射方法，在满足生物约束的同时提高编码密度和效率 | 未明确提及方法在极端错误率下的性能极限或长期存储稳定性验证 | 开发一种高效的DNA存储方法，用于医学图像的大规模长期存储 | 医学图像 | 数字病理学 | NA | DNA存储 | NA | 图像 | 三个不同的医学图像数据集 | DNA | 加密编码映射 | DNA计算 | 编码密度超过3比特/核苷酸，压缩率40%以上，支持大规模存储（200张图像） |
| 35 | 2026-03-06 |
Highly biased DNA sequence reconstruction in DNA storage with multi-scale attention mechanism and contrast learning
2026-Jun, Synthetic and systems biotechnology
IF:4.4Q1
DOI:10.1016/j.synbio.2026.01.028
PMID:41783156
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研究论文 | 本文提出了一种基于多尺度注意力机制和对比学习的深度序列重建模型（MACL），用于在DNA存储中高错误率条件下增强DNA序列重建 | MACL模型创新性地结合了多尺度注意力机制（包括碱基尺度、序列间和序列内尺度）和对比学习，专门针对DNA存储中的高错误率条件设计，能有效处理碱基替换、插入和删除错误 | 未明确提及模型在极端错误率（如超过5%）下的性能表现，且实验主要基于真实世界DNA存储和病毒基因组数据集，可能未涵盖所有DNA存储场景 | 旨在提高DNA存储中在高错误率条件下的DNA序列重建质量，以支持DNA存储和基因组学研究的实际应用 | DNA存储中的DNA序列，包括真实世界DNA存储数据集和病毒基因组数据集 | DNA存储 | NA | 深度序列重建模型，结合多尺度注意力机制和对比学习 | MSA Transformer, 多尺度注意力机制, 卷积模块 | DNA序列数据 | 未明确指定具体样本数量，但基于真实世界DNA存储和病毒基因组数据集 | DNA | RS码（里德-所罗门码） | 分子计算, DNA计算 | 在碱基错误率为5%的高偏差序列中，能无损重建医学图像，展示了高错误率下的存储容量和数据完整性 |
| 36 | 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 |
| 37 | 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
|
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 |
| 38 | 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） |
| 39 | 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 |
| 40 | 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 |