臻智达生物技术（上海）有限公司

DNA计算：从基因组中设计诊断系统

DNA计算始于1994年，臻智达生物于2020年全球首次将DNA计算应用到疾病诊断领域 [Nature Nanotechnology, 2020,15:709-715.]

DNA计算是以碱基四进制编码配合生物酶的数据读取进行生物存储与运算的一种计算方式，该方法的核心是“生物电路”，类似于计算机中的电子电路。

DNA是分子计算的理想载体

DNA分子可被程序性编辑，具有存储容量大、存储密度高、能源效率利用率更高等特点，是信息处理的理想载体。

将传统方法的疾病多参数分子分型、数据计算与分析、解读报告等步骤高效整合成一个“分子反应模块（生物电路）”进行识别，为下一代疾病精准诊断+治疗提供变革性技术。通过DNA计算实现性能高、满足早期诊断和监测疗效的创新型疾病检测手段，帮助临床及时且准确地对复杂疾病（肿瘤、罕见病、感染等）做出早期诊断，指导早期有效治疗；这对于避免滥用抗生素、减少细菌耐药性以及降低病死率也具有重要的意义。

臻智达IntelliDNA诊断专利技术

以各个标志物浓度信息为输入信号，在分子水平实现多并联“开关电路”的运算过程，即通过DNA链置换反应实现分类模型中的加减乘运算过程，将大量核酸分子半定量数据并行转化为“是/否”的定性输出模式，最终以单一报告基团做为输出信号判断疾病风险。

Multiple-Input-Single-Output（多输入单输出）一管法的疾病分类和诊断

IntelliDNA技术平台优势：简易性和通用性

疾病越复杂、风险因子越多，如复杂疾病分型、肿瘤多标志物检测等，越能体现IntelliDNA技术平台的优势。

我们希望利用DNA分子诊断技术实现从无到有，达到点石成金的效果，最终在生命科学领域找到真正的‘诊断’。

IntelliDNA技术平台突破技术瓶颈，解决应用难题

模块程序优化技术
适配复杂多样化的计算需求

赋能DNA分子执行“计算功能”，强大的模块程序优化技术实现逻辑运算和数学运算，适配不同算法（复杂疾病分型、肿瘤多标志物检测等）、满足临床复杂疾病的精准、快速诊断需求。

过程控制技术优化信号传导，

实现10 个以上标志物并行计算

分子标志物信息特异性的转化为优化设计的DNA序列片段，减少同源性高的序列信息间产生的信号干扰，进而提高 DNA 分子计算系统的信息承载能力，可实现10 个以上标志物同时运算[1,2]。

利用浓度比直接定性报告，无累计误差

利用各标志物间相对浓度比例关系进行计算，避免各标志物分别定量计算而产生的累计误差；以“是/否”方式直接定性报告，免除人工判读和数据分析。

检测流程高度“集成化”，实现快速、精准、低成本检测

在分子水平解决多个生物标志物信息平行检测并自动汇总分析这一难题，实现分子检测流程的高度“集成化”，避免人为干扰，减少人力物力耗费，实现快速、直接、低成本的疾病早筛早诊。

[1] An automated DNA computing platform for rapid etiological diagnostics. Science Advances.8,eade0453(2022).

[2] Logical Analysis of Multiple Single-Nucleotide-Polymorphisms with Programmable DNA Molecular Computation for Clinical Diagnostics. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202117658.