生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 896 篇文献，本页显示第 101 - 120 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 101 | 2026-05-20 |
Scaling the High-Yield Potential of Large-Scale DNA Data Storage with Cap-Free DNA Synthesis
2025-07-18, ACS synthetic biology
IF:3.7Q1
DOI:10.1021/acssynbio.5c00175
PMID:40611637
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研究论文 | 提出了一种新型高产无帽合成策略，克服传统DNA合成在长度和产量上的限制，显著提升大规模DNA数据存储的性能 | 通过无帽合成策略突破传统固相亚磷酰胺化学的合成长度和产量限制，并建立理论产品预测模型，实现了有效序列产率的三倍提升，有望将DNA数据存储容量提高两个数量级 | 主要在柱式合成条件下验证，阵列式合成系统的性能仍为理论预测，实际大规模应用需进一步实验验证 | 开发高产DNA合成策略以推动大规模DNA数据存储技术的发展 | DNA数据存储系统中的合成产量和存储容量 | 自然语言处理 | NA | 无帽DNA合成 | NA | NA | NA | DNA | NA | DNA计算 | 存储容量（提高两个数量级），有效序列产率（三倍提升），耦合效率（>99%） |
| 102 | 2026-05-15 |
Multiplexed and high-bandwidth DNA computing circuits with superresolution DNA origami displays
2025-Nov-18, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
IF:9.4Q1
DOI:10.1073/pnas.2517114122
PMID:41231958
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研究论文 | 通过DNA折纸显示界面，利用超分辨率显微镜实现DNA计算电路的高通量读出，将多比特分子输出转换为空间分辨的几何比特 | 将计算与读出解耦，通过DNA折纸显示界面集成链置换和不稳定结合反应，实现多比特电路输出的直接可视化及高带宽并行读出 | NA | 解决DNA计算电路内在并行性与有限读出带宽之间的关键差距，实现高带宽和多路复用执行 | DNA计算电路及DNA折纸显示界面 | 分子计算 | NA | DNA折纸、链置换反应、不稳定结合反应、超分辨率显微镜 | NA | 空间分辨几何比特（分子输出） | NA | DNA | 空间几何编码 | DNA计算 | 8位解码器直接读出，16个并行逻辑门同时显示，读出带宽高 |
| 103 | 2026-05-15 |
Inverted Molecular Beacons as Reaction-Based Hybridization Probes for Small-Molecule Activation by Nucleic Acid Inputs
2025-08-15, ACS chemical biology
IF:3.5Q2
DOI:10.1021/acschembio.5c00333
PMID:40662663
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研究论文 | 本文提出一种新型的倒置分子信标，作为基于反应的杂交探针，用于核酸输入触发的小分子激活 | 提出一种新型的发夹结构核酸报告探针，利用模板诱导的近端反应性，在未修饰核酸输入分子存在下激活小分子，克服了传统报告门需两个独立化学修饰寡核苷酸的局限 | 文章中未明确提及局限性 | 扩展DNA计算的实用性，通过提供化学反应作为最终输出，并实现无需化学修饰输入的核酸触发小分子激活 | 倒置分子信标探针及其在核酸计算和检测中的功能 | 自然语言处理 | NA | NA | NA | NA | NA | DNA | NA | DNA计算 | NA |
| 104 | 2026-05-07 |
Investigating enhanced stability in CTAB(C)-compacted DNA under aging conditions for data storage
2025-06-02, Journal of physics. Condensed matter : an Institute of Physics journal
DOI:10.1088/1361-648X/addbb7
PMID:40398454
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研究论文 | 该文章研究了在老化条件下CTAB(C)压实的DNA用于数据存储的增强稳定性 | 首次探究表面活性剂介导的DNA压实和环糊精驱动的解压实技术用于长期DNA数据存储，并展示了在加速老化后合成DNA的高序列保真度 | 该研究仅在实验室加速老化条件下进行，未评估自然环境长期存储的实际效果 | 评估表面活性剂介导的DNA压实和环糊精驱动的解压实方法在长期数据存储中的有效性 | 鲑鱼来源的天然DNA和定制设计的合成DNA | 数字病理学 | NA | DNA压实与解压实、分光光度测定、定量PCR、桑格测序 | NA | DNA序列 | 两种DNA样本：鲑鱼DNA和合成DNA，在不同温度和湿度条件下老化4、8、12天 | DNA | NA | 分子计算、DNA计算 | 半衰期、恢复率、序列保真度 |
| 105 | 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 |
| 106 | 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 |
| 107 | 2026-05-02 |
Highly sensitive detection of the tetracycline resistance gene tetA in water supply systems with an autocatalytic deoxyribonucleic acid-based cascade circuit
2025-07-15, Journal of hazardous materials
IF:12.2Q1
DOI:10.1016/j.jhazmat.2025.138226
PMID:40220386
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研究论文 | 结合杂交链式反应与脱氧核酶开发了一种等温无酶级联启动子再生放大系统，用于高灵敏检测供水系统中四环素抗性基因tetA | 首次将杂交链式反应与脱氧核酶结合设计等温无酶级联启动子再生放大系统，实现自催化反馈循环的指数信号放大，检测限低至4.6 pM，且可通过改变辅助发夹识别位点轻松定制检测其他抗性基因 | 未提及具体局限性 | 开发一种高效、低成本、稳定的现场检测方法，用于监测水系统中抗生素抗性基因污染 | 供水系统中的四环素抗性基因tetA | 分子检测 | NA | 杂交链式反应（HCR）辅助的脱氧核酶级联放大 | NA | 荧光信号数据 | 实际水样中的tetA基因检测 | DNA | NA | DNA计算 | 检测限4.6 pM，与ddPCR相关性R=0.997 |
| 108 | 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 |
| 109 | 2026-04-23 |
Parallel molecular data storage by printing epigenetic bits on DNA
2024-10, Nature
IF:50.5Q1
DOI:10.1038/s41586-024-08040-5
PMID:39443776
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研究论文 | 本文提出了一种基于表观遗传修饰的并行DNA数据存储策略，通过酶促甲基化在通用DNA模板上打印信息位点，实现无合成的大规模数据写入 | 采用表观遗传修饰作为信息位点，通过分子活字印刷技术实现并行、可编程的DNA数据存储，无需从头合成DNA序列 | 未明确提及长期稳定性、错误率或大规模扩展的具体限制 | 开发一种经济高效、可扩展的DNA数据存储方法，以克服传统硅基存储的局限性 | DNA分子作为数据存储介质，表观遗传修饰（如甲基化）作为信息编码单元 | DNA存储技术 | NA | 酶促甲基化、纳米孔测序、自组装引导技术 | NA | 表观遗传模式数据 | 使用700个DNA活字类型和5个模板，在自动化平台上写入约275,000比特数据 | DNA | 表观遗传修饰模式编码 | 分子计算，DNA计算 | 存储容量约275,000比特，每反应写入350比特，数据密度高，通过纳米孔测序实现高通量检索 |
| 110 | 2026-04-23 |
Converting an allocentric goal into an egocentric steering signal
2024-02, Nature
IF:50.5Q1
DOI:10.1038/s41586-023-07006-3
PMID:38326612
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研究论文 | 本研究描述了果蝇中央复合体中的一个神经元回路，该回路通过比较内部生成的世界中心（异中心）坐标下的朝向角和目标角，产生身体中心（自我中心）的转向信号 | 首次在果蝇大脑中识别出FC2神经元，其活动与目标角相关，并揭示了EPG、FC2和PFL3神经元如何协同工作，将异中心信号转换为自我中心转向信号 | 研究基于果蝇模型，其发现可能无法直接推广到其他物种或更复杂的导航行为中 | 探索空间导航中神经元信号如何相互作用以指导导航行为的电路机制 | 果蝇大脑中的EPG、FC2和PFL3神经元 | 神经科学 | NA | 光遗传学激活、突触传递干扰、定量分析 | 神经元回路模型 | 神经元活动数据、行为数据 | 果蝇个体 | NA | NA | NA | NA |
| 111 | 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 |
| 112 | 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 |
| 113 | 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 |
| 114 | 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 |
| 115 | 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 |
| 116 | 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） |
| 117 | 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 |
| 118 | 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 |
| 119 | 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 |
| 120 | 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 |