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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

發(fā)布:cyqdesign 2020-08-16 19:52 閱讀:4269
從中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所獲悉,該所陶虎課題組聯(lián)合美國紐約州立大學(xué)石溪分校劉夢昆課題組和德州大學(xué)奧斯汀分校Wei Li課題組,日前首次實(shí)現(xiàn)了基于蠶絲蛋白的高容量生物存儲(chǔ)技術(shù)。  ThLnp@  
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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)準(zhǔn)確記錄、存儲(chǔ)和“閱讀”了“家蠶食葉圖”、“空谷鳥鳴曲”等文字、圖像和音視頻文件。8月11日凌晨,相關(guān)成果以長文形式發(fā)表在國際知名期刊《自然-納米技術(shù)》上。 j3W)5ZX  
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據(jù)悉,得益于蠶絲蛋白所具備的自身特性,結(jié)合高精度近場快速讀寫手段,蠶絲蛋白存儲(chǔ)器具有存儲(chǔ)容量大、原位可多次重復(fù)擦寫的優(yōu)勢,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,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。 {cNH|  
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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。未來通過對蠶絲蛋白存儲(chǔ)器存儲(chǔ)容量和讀寫速率的不斷優(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)”。 G(puC4 "&  
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論文的共同通訊作者、紐約州立大學(xué)石溪分校劉夢昆教授介紹:“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,通過納米針尖將紅外光聚焦在極小的尺度下,對蠶絲蛋白進(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)化硬盤存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)密度和讀寫速度”。
關(guān)鍵詞: 蛋白存儲(chǔ)器
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最新評論

gangzi0801 2020-08-16 23:48
關(guān)注科技進(jìn)步。
tassy 2020-08-18 00:11
蠶絲蛋白存儲(chǔ)器具有存儲(chǔ)容量大
dushunli 2020-08-18 00:44
蠶絲蛋白存儲(chǔ)器!
mang2004 2020-08-18 05:27
A rewritable optical storage medium of silk proteins using near-field nano-optics x}G["ZU}v]  
Abstract T4`.rnzyRb  
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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. UW+|1Bj_:  
te67f42 2020-08-18 06:09
將紅外光聚焦在極小的尺度下,對蠶絲蛋白進(jìn)行改性從而達(dá)到信息存儲(chǔ)和讀取的目的。
drzhang 2020-08-18 06:56
水一波
copland 2020-08-18 07:59
蠶絲蛋白存儲(chǔ)器
滴滴滴 2020-08-18 08:04
每天看看新聞長長見識
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
songshaoman 2020-08-18 08:21
生下來就是全能?
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