生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 874 篇文献，本页显示第 61 - 80 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 61 | 2026-04-17 |
Stable DNA Storage Encoding Scheme Based on Repeating Substring Tree
2025 Sep-Oct, IEEE transactions on computational biology and bioinformatics
DOI:10.1109/TCBBIO.2025.3586008
PMID:40811290
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研究论文 | 本文提出了一种基于重复子串树的稳定DNA存储编码方案，旨在提高编码效率和序列稳定性 | 提出了一种名为重复子串树编码（RSTE）的新方法，通过最长子串回溯法识别二进制文件中的最长重复子串，并利用霍夫曼编码将其压缩为紧凑DNA基序，相比先前研究的理想编码密度（2位/核苷酸），RSTE将编码率提高了13% | 未明确说明实验数据的具体规模或实际应用场景的局限性 | 解决DNA存储中编码率低、不满足重要约束或序列稳定性不足的问题 | DNA存储编码方案 | DNA存储 | NA | 最长子串回溯法（LSBM）、霍夫曼编码 | NA | 二进制文件 | NA | DNA | 霍夫曼编码 | DNA计算 | 编码率提高13%，满足运行长度限制、GC含量平衡和末端约束 |
| 62 | 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 |
| 63 | 2026-03-14 |
Erasable and Field Programmable DNA Circuits Based on Configurable Logic Blocks
2024-07, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
DOI:10.1002/advs.202400011
PMID:38698560
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研究论文 | 本文提出了一种基于可配置逻辑块（CLB）的可擦写、现场可编程DNA电路，通过夹链作为操作控制信号，实现了在有限硬件上执行多种逻辑功能 | 受硅基可配置逻辑块启发，首次构建了基于CLB的可擦写、现场可编程DNA电路，突破了传统DNA电路一次性使用且缺乏现场可编程性的限制 | 未明确讨论电路的规模化扩展能力、长期稳定性及在复杂生物环境中的实际应用挑战 | 开发具有更高实用性和可重复编程能力的DNA逻辑电路 | 基于DNA分子的可编程逻辑电路 | 分子计算 | NA | DNA链置换反应，夹链控制技术 | 可配置逻辑块（CLB）模型 | 分子信号（DNA链） | NA | DNA | 基于DNA序列的分子编码 | DNA计算 | 支持在单一硬件平台上实现七种不同逻辑操作（包括半加器和半减法器）的多轮编程切换 |
| 64 | 2026-03-13 |
FrameD: framework for DNA-based data storage design, verification, and validation
2023-Oct-03, Bioinformatics (Oxford, England)
DOI:10.1093/bioinformatics/btad572
PMID:37713474
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研究论文 | 本文介绍了FrameD，一个用于DNA数据存储系统设计的模拟基础设施，旨在提供模块化和可扩展的框架以加速未来系统开发 | FrameD通过利用DNA存储系统设计的模块性，提供了一个表达不同设计并重用通用组件的框架，填补了DNA存储社区公开工具的空白 | 未在摘要中明确说明具体局限性 | 开发一个通用的模拟平台，以比较不同DNA存储系统设计并处理大量读取数据和故障注入迭代 | DNA数据存储系统设计、模拟基础设施 | DNA数据存储 | NA | DNA测序、多重序列比对算法 | NA | DNA序列数据 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 支持大规模并行处理，处理大量测序读取和故障注入迭代 |
| 65 | 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 |
| 66 | 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 |
| 67 | 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） |
| 68 | 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 |
| 69 | 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 |
| 70 | 2026-03-04 |
A neural circuit architecture for angular integration in Drosophila
2017-06-01, Nature
IF:50.5Q1
DOI:10.1038/nature22343
PMID:28538731
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研究论文 | 本文描述了果蝇中央复合体中一组顺时针和逆时针移位神经元，其连接和生理特性为基于果蝇角速度旋转角度航向估计提供了机制 | 首次在实验上定义了计算航向的神经回路架构，揭示了果蝇中央复合体中移位神经元的亚型及其在转向开始和结束时的不同作用 | 研究基于果蝇的神经回路，其普适性在其他物种中尚未验证，且实验在黑暗条件下进行，可能未涵盖所有导航场景 | 研究动物导航过程中角度航向跟踪的神经回路机制 | 果蝇中央复合体中的顺时针和逆时针移位神经元 | 神经科学 | NA | 神经生理学实验、电生理记录、神经元刺激 | NA | 神经活动数据、行为数据 | 果蝇神经元样本 | NA | NA | NA | NA |
| 71 | 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 |
| 72 | 2026-02-24 |
The Promise and Potential of Brain Organoids
2024-08, Advanced healthcare materials
IF:10.0Q1
DOI:10.1002/adhm.202302745
PMID:38252094
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综述 | 本文回顾了脑类器官的生成技术、当前与潜在应用以及未来发展方向 | 介绍了脑类器官作为三维体外培养系统，能够模拟人类大脑特征，并探讨了新兴的“类器官智能”概念，结合人工智能以模拟认知和实现生物计算应用 | NA | 探讨脑类器官在神经科学、疾病建模、药物开发和生物计算等领域的潜力和应用 | 脑类器官，即源自人类多能干细胞的3D体外培养系统 | NA | NA | 3D体外培养技术 | NA | NA | NA | NA | NA | 生物计算 | NA |
| 73 | 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） |
| 74 | 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 |
| 75 | 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 |
| 76 | 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 |
| 77 | 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 |
| 78 | 2026-02-03 |
DVOUG enables robust DNA sequence assembly and reconstruction with a dynamic, variable-order graph
2025-Dec-15, Cell reports methods
IF:4.3Q2
DOI:10.1016/j.crmeth.2025.101243
PMID:41371225
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研究论文 | 本文介绍了一种动态可变阶单元图组装图（DVOUG），用于在低覆盖度或高噪声条件下提高DNA序列组装和重建的鲁棒性 | DVOUG通过动态调整k值，在低覆盖度或高噪声区域逐步降低k值，解决了路径纠缠问题，显著提升了基因组组装和DNA存储数据重建的性能 | 未明确提及具体限制，但可能涉及对极端噪声或极低覆盖度条件的适应性 | 开发一种鲁棒的DNA序列组装和重建方法，以应对低覆盖度或错误倾向的测序条件 | DNA序列数据，包括基因组组装和DNA存储数据 | 生物信息学 | NA | DNA测序，图神经网络（GNNs） | 图神经网络（GNNs） | DNA序列数据 | NA | DNA | NA | 分子计算 | 组装准确性、连通性和可学习性增强，在低覆盖度下表现优异 |
| 79 | 2026-01-30 |
Minding the gap between artificial and biological computing paradigms for biologically loyal AI
2025, Frontiers in systems neuroscience
IF:3.1Q2
DOI:10.3389/fnsys.2025.1695493
PMID:41607564
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研究论文 | 本文探讨人工智能与神经生物学之间的理论差距，并提出需要新的计算范式来弥合这一差距 | 通过分析可计算性理论忽略的数学和生物活动，为连接神经生物学与通用人工智能提供新视角 | 未提出具体的新计算范式实现方案，主要停留在理论探讨层面 | 弥合人工智能与生物计算范式之间的理论差距，促进通用人工智能与神经生物学的融合 | 可计算性理论、数学证明活动、神经元功能、神经生物学系统 | 机器学习 | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | 分子计算, DNA计算, 蛋白质计算, 细胞计算, 神经形态计算, 量子生物计算 | NA |
| 80 | 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 |