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首個(gè)蠶絲蛋白存儲(chǔ)器誕生 可植入生物體永久保存 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(chǎng)紅外納米光刻技術(shù)作為數(shù)字信息寫(xiě)入方式。到目前為止，團(tuán)隊(duì)已用這種技術(shù)準(zhǔn)確記錄、存儲(chǔ)和“閱讀”了“家蠶食葉圖”、“空谷鳥(niǎo)鳴曲”等文字、圖像和音視頻文件。8月11日凌晨，相關(guān)成果以長(zhǎng)文形式發(fā)表在國(guó)際知名期刊《自然-納米技術(shù)》上。 據(jù)悉，得益于蠶絲蛋白所具備的自身特性，結(jié)合高精度近場(chǎng)快速讀寫(xiě)手段，蠶絲蛋白存儲(chǔ)器具有存儲(chǔ)容量大、原位可多次重復(fù)擦寫(xiě)的優(yōu)勢(shì)，能在高濕度（90 RH%）、高磁場(chǎng)（7 T）或強(qiáng)輻射（25 kGy）等惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，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，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。 上海微系統(tǒng)所2020前沿實(shí)驗(yàn)室主任陶虎研究員是該項(xiàng)技術(shù)的首倡者和主要發(fā)明人。他告訴記者：“蠶絲蛋白存儲(chǔ)器作為一種高容量、高可靠性的新型存儲(chǔ)技術(shù)，不僅可以像普通半導(dǎo)體硬盤(pán)那樣存儲(chǔ)數(shù)字信息；還可為活性生物信息儲(chǔ)存提供一個(gè)功能巨大的平臺(tái)，用于采集存儲(chǔ)生物信息，同時(shí)存儲(chǔ)人體DNA和血液樣本；并且這種存儲(chǔ)器還能按照預(yù)設(shè)的時(shí)序可控銷毀，從而用于信息保密。此外，由于蠶絲蛋白存儲(chǔ)器極易摻雜各種功能分子進(jìn)行功能化，因而可以增加信息存儲(chǔ)的維度。未來(lái)通過(guò)對(duì)蠶絲蛋白存儲(chǔ)器存儲(chǔ)容量和讀寫(xiě)速率的不斷優(yōu)化改進(jìn)，該技術(shù)有可能成為下一代高容量、高可靠的信息存儲(chǔ)技術(shù)”。 論文的共同通訊作者、紐約州立大學(xué)石溪分校劉夢(mèng)昆教授介紹：“相比傳統(tǒng)紫外光刻和電子束光刻技術(shù)，基于原子力顯微鏡的近場(chǎng)光學(xué)技術(shù)為生物材料在納米尺度下的原位加工和表征提供了可能，通過(guò)納米針尖將紅外光聚焦在極小的尺度下，對(duì)蠶絲蛋白進(jìn)行改性從而達(dá)到信息存儲(chǔ)和讀取的目的。后期可以進(jìn)一步結(jié)合多探針平行加工技術(shù)和快速移動(dòng)平臺(tái)，有望實(shí)現(xiàn)可比擬商業(yè)化硬盤(pán)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)密度和讀寫(xiě)速度”。 關(guān)鍵詞： 蛋白存儲(chǔ)器
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最新評(píng)論
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gangzi0801 2020-08-16 23:48關(guān)注科技進(jìn)步。
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tassy 2020-08-18 00:11蠶絲蛋白存儲(chǔ)器具有存儲(chǔ)容量大
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dushunli 2020-08-18 00:44蠶絲蛋白存儲(chǔ)器！
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mang2004 2020-08-18 05:27A rewritable optical storage medium of silk proteins using near-field nano-optics
Abstract
Nanoscale lithography and information storage in biocompatible materials offer possibilities for applications such as bioelectronics and degradable electronics for which traditional semiconductor fabrication techniques cannot be used. Silk fibroin, a natural protein renowned for its strength and biocompatibility, has been widely studied in this context. Here, we present the use of silk film as a biofunctional medium for nanolithography and data storage. Using tip-enhanced near-field infrared nanolithography, we demonstrate versatile manipulation and characterize the topography and conformation of the silk in situ. In particular, we fabricate greyscale and dual-tone nanopatterns with full-width at half-maximum resolutions of ~35 nm, creating an erasable ‘silk drive’ that digital data can be written to or read from. As an optical storage medium, the silk drive can store digital and biological information with a capacity of ~64 GB inch−2 and exhibits long-term stability under various harsh conditions. As a proof-of-principle demonstration, we show that this silk drive can be biofunctionalized to exhibit chromogenic reactions, resistance to bacterial infection and heat-triggered, enzyme-assisted decomposition.
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te67f42 2020-08-18 06:09將紅外光聚焦在極小的尺度下，對(duì)蠶絲蛋白進(jìn)行改性從而達(dá)到信息存儲(chǔ)和讀取的目的。
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drzhang 2020-08-18 06:56水一波
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copland 2020-08-18 07:59蠶絲蛋白存儲(chǔ)器
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滴滴滴 2020-08-18 08:04每天看看新聞長(zhǎng)長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)
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tomryo 2020-08-18 08:08首個(gè)蠶絲蛋白存儲(chǔ)器誕生 可植入生物體永久保存
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songshaoman 2020-08-18 08:21生下來(lái)就是全能？