生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 12 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 | 2026-06-26 |
DNA Condensates Enable Crosstalk-Free Operation of Identical DNA Computing Cascades
2026-05-25, Angewandte Chemie (International ed. in English)
DOI:10.1002/anie.5954994
PMID:42007506
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研究论文 | 提出利用液态DNA凝聚体作为可寻址微室，实现相同DNA计算级联的无串扰并行操作 | 利用具有可寻址条形码的液状DNA凝聚体限制DNA链置换反应网络，通过转导模块实现相同序列设计的电路在不同隔室中正交执行，消除同质溶液中的串扰问题 | NA | 提升DNA链置换反应网络的模块化和可扩展性，实现复杂并行分子计算功能 | DNA冷凝物和DNA链置换反应网络 | 分子计算 | NA | DNA链置换反应 | DNA计算级联 | 分子信号 | NA | DNA | 可寻址条形码编码 | DNA计算 | 模块化集成能力，并行操作能力，串扰消除效率 |
| 2 | 2026-06-26 |
Microelectrode Arrays Technology for Brain-on-a-Chip Applications
2026-May-23, Biosensors
DOI:10.3390/bios16060305
PMID:42345861
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综述 | 系统综述用于脑-芯片系统的微电极阵列技术 | 全面评估了平面和3D柔性微电极阵列技术，强调从被动平面电极到高密度有源CMOS和TFT基阵列的转变，以及内源性整合和外源性包裹策略 | 未来技术发展需解决可扩展性瓶颈、长期稳定性等问题，并整合人工智能 | 回顾和展望微电极阵列在脑-芯片应用中的技术要求和发展方向 | 微电极阵列技术用于脑-芯片（BOC）系统 | 数字病理学 | NA | 微电极阵列、CMOS、TFT、微流控、光电子、电化学传感器 | NA | 电生理数据 | NA | NA | NA | 生物计算 | 可扩展性瓶颈、长期稳定性、数据密度、访问时间、错误率、耐久性 |
| 3 | 2026-06-20 |
Modeling DNA storage retrieval reliability via sequencing coverage depth
2026-May-04, Briefings in bioinformatics
IF:6.8Q1
DOI:10.1093/bib/bbag303
PMID:42319256
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研究论文 | 通过测序覆盖深度建模DNA存储检索可靠性 | 开发了非均匀覆盖深度分析框架，利用对数正态分布建模聚合酶链反应和测序数据的信道非均匀性，并提出了两种互补理论（优惠券收集问题和关键分位数理论）来估计检索可靠性 | 未提及具体局限性 | 量化测序覆盖深度对DNA存储检索可靠性和测序效率的影响 | DNA存储系统中的聚合酶链反应和测序数据信道 | 数字病理学 | NA | 聚合酶链反应、测序 | 对数正态分布模型 | 测序数据 | NA | DNA | NA | 分子计算 | 存储容量、测序覆盖深度、检索可靠性、测序效率 |
| 4 | 2026-06-18 |
Localized Dual-Cycle Amplification Integrating Entropy-Driven Reaction and Catalytic Hairpin Assembly for miRNA Imaging in Living Cells and Tissues
2026-05-12, Analytical chemistry
IF:6.7Q1
DOI:10.1021/acs.analchem.5c06796
PMID:42041286
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研究论文 | 提出一种局域化双循环扩增系统，集成熵驱动反应和催化发夹组装，用于活细胞和组织中miRNA成像 | 创新点在于将局域化熵驱动DNA电路反应与催化发夹组装相结合，形成双纳米球平台，实现敏感到1.42 pM的检测极限，并在15分钟内达到信号平台，无需转染试剂即可高效细胞摄取 | 主要局限在于当前研究未充分探索该技术在复杂生物样本中的长期稳定性及多靶点检测能力 | 提升细胞内miRNA检测的灵敏度、特异性和细胞实用性，用于癌症诊断和治疗监测 | 细胞内miR-155在活细胞和临床组织中的成像 | 生物化学、分子生物学 | 癌症 | 局域化熵驱动DNA电路反应、催化发夹组装 | NA | 荧光成像数据 | 活细胞和临床组织样本 | DNA | NA | DNA计算 | 检测灵敏度1.42 pM，反应时间15分钟 |
| 5 | 2026-06-11 |
High-Fidelity Data Retrieval from Synthetic DNA Pools via Machine Learning Model
2026-May, Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
DOI:10.1002/smll.202509522
PMID:41797673
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研究论文 | 通过机器学习模型实现从合成DNA池中高保真检索数据 | 利用机器学习模型学习核苷酸序列识别特异性，超越了传统热力学杂交原理，实现了高达292倍的信噪比提升 | 未明确说明 | 解决DNA数据存储中从复杂DNA混合物中选择性检索特定数据的高保真问题 | 合成DNA池中的锁序列和互补钥匙序列 | 机器学习 | NA | 等温DNA存储、机器学习模型训练 | 机器学习模型（未具体说明） | 合成DNA序列数据 | 12,000个不同的8核苷酸锁序列 | DNA | NA | DNA计算 | 存储容量高、信息密度大、长期稳定性、信噪比提升292倍 |
| 6 | 2026-06-10 |
The DNA-Based Disease Diagnosis Model With Strand Displacement Reaction
2026 May-Jun, IEEE transactions on computational biology and bioinformatics
DOI:10.1109/TCBBIO.2026.3671276
PMID:41790822
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研究论文 | 利用链置换反应构建基于DNA的疾病诊断模型，实现靶miRNA表达水平的直接识别与疾病状态并行分类 | 提出基于DNA链置换反应的支持向量机模型，将加权求和、减法、信号恢复和报告四个功能模块集成于DNA分子层面，实现高精度并行疾病诊断 | 未提及模型的长期稳定性、可扩展性及临床样本验证的局限性 | 开发一种基于DNA计算的疾病诊断模型，利用miRNA作为生物标志物实现精准分类 | miRNA表达水平及三种疾病状态（囊性/黏液性/浆液性肿瘤、胶质瘤、透明细胞癌） | 机器学习 | 囊性/黏液性/浆液性肿瘤、胶质瘤、透明细胞癌 | 链置换反应 | 支持向量机 | 基因表达数据 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 诊断准确率：CMSN 98.54%，胶质瘤 99.46%，CCC 97.81% |
| 7 | 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 |
| 8 | 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 |
| 9 | 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 |
| 10 | 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 |
| 11 | 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 |
| 12 | 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 |