首个蚕丝蛋白存储器诞生 可植入生物体永久保存

从中国科学院上海微系统与信息技术研究所获悉，该所陶虎课题组联合美国纽约州立大学石溪分校刘梦昆课题组和德州大学奥斯汀分校Wei Li课题组，日前首次实现了基于蚕丝蛋白的高容量生物存储技术。 |PYy
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这种存储技术以生物兼容性良好、易于掺杂功能化、降解速率可控的天然蚕丝蛋白作为信息存储介质，近场红外纳米光刻技术作为数字信息写入方式。到目前为止，团队已用这种技术准确记录、存储和“阅读”了“家蚕食叶图”、“空谷鸟鸣曲”等文字、图像和音视频文件。8月11日凌晨，相关成果以长文形式发表在国际知名期刊《自然-纳米技术》上。 q
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据悉，得益于蚕丝蛋白所具备的自身特性，结合高精度近场快速读写手段，蚕丝蛋白存储器具有存储容量大、原位可多次重复擦写的优势，能在高湿度（90 RH%）、高磁场（7 T）或强辐射（25 kGy）等恶劣环境下长期稳定工作，可以同时存储二进制数字信息以及与生命活动直接相关的生物信息，可以植入生物体永久保存，也可以在预设的时间内可控降解。 _VgFuU$h  
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上海微系统所2020前沿实验室主任陶虎研究员是该项技术的首倡者和主要发明人。他告诉记者：“蚕丝蛋白存储器作为一种高容量、高可靠性的新型存储技术，不仅可以像普通半导体硬盘那样存储数字信息；还可为活性生物信息储存提供一个功能巨大的平台，用于采集存储生物信息，同时存储人体DNA和血液样本；并且这种存储器还能按照预设的时序可控销毁，从而用于信息保密。此外，由于蚕丝蛋白存储器极易掺杂各种功能分子进行功能化，因而可以增加信息存储的维度。未来通过对蚕丝蛋白存储器存储容量和读写速率的不断优化改进，该技术有可能成为下一代高容量、高可靠的信息存储技术”。 g*FHZM*N9  
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论文的共同通讯作者、纽约州立大学石溪分校刘梦昆教授介绍：“相比传统紫外光刻和电子束光刻技术，基于原子力显微镜的近场光学技术为生物材料在纳米尺度下的原位加工和表征提供了可能，通过纳米针尖将红外光聚焦在极小的尺度下，对蚕丝蛋白进行改性从而达到信息存储和读取的目的。后期可以进一步结合多探针平行加工技术和快速移动平台，有望实现可比拟商业化硬盘存储器的存储密度和读写速度”。