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)

隨著科技發(fā)展與文明進(jìn)步，人類活動(dòng)越來(lái)越依賴于信息，相應(yīng)產(chǎn)生的信息量正呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，當(dāng)前半導(dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù)越來(lái)越難滿足日益增長(zhǎng)的信息存儲(chǔ)需求。

生命科學(xué)與半導(dǎo)體技術(shù)的融合，為信息存儲(chǔ)帶來(lái)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。然而，這些存儲(chǔ)技術(shù)大多通過(guò)不同分子結(jié)構(gòu)對(duì)外部信息數(shù)字化編碼，信息一旦寫入便無(wú)法修改。

近日，中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所陶虎課題組聯(lián)合國(guó)際專家課題組，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)，以近場(chǎng)紅外納米光刻技術(shù)作為數(shù)字信息寫入方式。

目前，該團(tuán)隊(duì)已利用這種技術(shù)準(zhǔn)確記錄、存儲(chǔ)與“閱讀”了“家蠶食葉圖”“空谷鳥鳴曲”等文字、圖像與音視頻文件。相關(guān)成果已發(fā)表在國(guó)際知名期刊《自然-納米技術(shù)》上。

“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、人體DNA與血液樣本；并能按照預(yù)設(shè)程序?qū)崿F(xiàn)可控銷毀，以用于信息保密。此外，蠶絲蛋白存儲(chǔ)器極易摻雜各種功能分子實(shí)現(xiàn)功能化，因而可以增加信息存儲(chǔ)維度。未來(lái)，通過(guò)對(duì)其存儲(chǔ)容量與讀寫速率不斷優(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)?！碧栈⒔榻B。

紐約州立大學(xué)石溪分校教授劉夢(mèng)昆說(shuō)：“與傳統(tǒng)紫外光刻和電子束光刻技術(shù)相比，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與表征提供了可能，通過(guò)納米針尖將紅外光聚焦在極小尺度下，可對(duì)蠶絲蛋白改性，從而達(dá)到信息存儲(chǔ)和讀取。該技術(shù)未來(lái)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?！?/p>

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