生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 8 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 | 2026-03-21 |
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 |
| 2 | 2026-03-10 |
High-Fidelity Data Retrieval from Synthetic DNA Pools via Machine Learning Model
2026-Mar-09, Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
DOI:10.1002/smll.202509522
PMID:41797673
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研究论文 | 本文提出了一种基于机器学习的方法，用于从合成DNA池中实现高保真、等温选择性数据检索 | 利用机器学习模型设计高特异性“钥匙”寡核苷酸，超越传统热力学杂交原理，实现信号噪声比最高292倍的提升 | 研究基于合成DNA池，可能未完全覆盖真实环境中的复杂因素，且样本规模有限 | 解决DNA数据存储中从复杂混合物选择性检索特定数据的挑战 | 合成DNA池中的12,000个多样8-nt锁序列 | 机器学习 | NA | 机器学习模型训练、等温DNA存储设计 | 机器学习模型 | DNA序列数据 | 12,000个多样8-nt锁序列的合成DNA池 | DNA | NA | DNA计算 | 高信息密度、长期稳定性、低能耗检索 |
| 3 | 2026-03-08 |
The DNA-Based Disease Diagnosis Model with Strand Displacement Reaction
2026-Mar-06, IEEE transactions on computational biology and bioinformatics
DOI:10.1109/TCBBIO.2026.3671276
PMID:41790822
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研究论文 | 本研究开发了一种基于DNA链置换反应的支持向量机模型，用于直接分析生物样本中的miRNA表达水平并进行疾病诊断 | 利用DNA链置换反应实现了分子水平的支持向量机模型，能够直接处理生物样本并实时输出诊断结果，具有高并行性和生物相容性 | 未明确说明模型在更广泛疾病类型或更大样本规模下的验证情况，以及实际临床应用中的稳定性 | 开发一种基于DNA计算的疾病诊断模型，实现分子水平的智能诊断 | microRNAs（miRNAs）作为疾病诊断的生物标志物 | DNA计算 | 囊性、粘液性和浆液性肿瘤，胶质瘤，透明细胞癌 | 链置换反应（SDR） | 支持向量机（SVM） | miRNA表达水平数据 | 基于癌症基因组图谱（TCGA）数据库的样本（具体数量未明确） | DNA | 基于DNA序列的编码 | DNA计算 | 高并行性处理能力，能够同时分类三种疾病状态 |
| 4 | 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 |
| 5 | 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 |
| 6 | 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 |
| 7 | 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 |
| 8 | 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 |