基于蠶絲蛋白的高容量生物存儲(chǔ)技術(shù)研究獲進(jìn)展
隨著科技的發(fā)展與文明的進(jìn)步,人類的活動(dòng)越來越依賴于信息,因此產(chǎn)生的信息量正在呈指數(shù)級增長,信息的種類也變得紛繁多雜,并且信息存儲(chǔ)的條件也越來越苛刻,當(dāng)前的半導(dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù)越來越難滿足日益增長的信息存儲(chǔ)需求。而生命科學(xué)與半導(dǎo)體技術(shù)的融合給信息存儲(chǔ)帶來了新思路,各種基于生物介質(zhì)的存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,如高容量DNA存儲(chǔ)技術(shù)、寡肽存儲(chǔ)技術(shù)等。 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所陶虎課題組聯(lián)合美國紐約州立大學(xué)石溪分校和德州大學(xué)奧斯汀分校相關(guān)課題組首次實(shí)現(xiàn)了基于蠶絲蛋白的高容量生物存儲(chǔ)技術(shù)。這種存儲(chǔ)技術(shù)以生物兼容性良好、易于摻雜功能化、降解速率可控的天然蠶絲蛋白作為信息存儲(chǔ)介質(zhì),近場紅外納米光刻技術(shù)作為數(shù)字信息寫入方式。到目前為止,團(tuán)隊(duì)已用這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)了圖像和音頻文件準(zhǔn)確記錄、存儲(chǔ)和“閱讀”的原理驗(yàn)證。 得益于蠶絲蛋白所具備的自身特性,結(jié)合高精度近場快速讀寫手段,蠶絲蛋白存儲(chǔ)器具有如下優(yōu)勢:1)存儲(chǔ)容量大(~ 64 GB/inch2);2)原位可多次重復(fù)擦寫;3)能在高濕度(90 RH%)、高磁場(7 T)或強(qiáng)輻射(25 kGy)等惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定工作;4)可以同時(shí)存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)字信息以及與生命活動(dòng)直接相關(guān)的生物信息;5)可以植入生物體永久保存,也可以在預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)可控降解。 |