基于蠶絲蛋白的高容量生物存儲技術(shù)研究獲進展

來源：上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所作者：人氣：-發(fā)表時間：2020-08-12 10:19:00【大中小】

隨著科技的發(fā)展與文明的進步，人類的活動越來越依賴于信息，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，并且信息存儲的條件也越來越苛刻，當(dāng)前的半導(dǎo)體存儲技術(shù)越來越難滿足日益增長的信息存儲需求。而生命科學(xué)與半導(dǎo)體技術(shù)的融合給信息存儲帶來了新思路，各種基于生物介質(zhì)的存儲技術(shù)應(yīng)運而生，如高容量DNA存儲技術(shù)、寡肽存儲技術(shù)等。

蠶絲蛋白

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)課題組首次實現(xiàn)了基于蠶絲蛋白的高容量生物存儲技術(shù)。這種存儲技術(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，團隊已用這種技術(shù)實現(xiàn)了圖像和音頻文件準確記錄、存儲和“閱讀”的原理驗證。

基于蠶絲蛋白的高容量生物存儲技術(shù)

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，蠶絲蛋白存儲器具有如下優(yōu)勢：1）存儲容量大（~ 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）或強輻射（25 kGy）等惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定工作；4）可以同時存儲二進制數(shù)字信息以及與生命活動直接相關(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)的時間內(nèi)可控降解。

相關(guān)成果發(fā)表在國際期刊Nature Nanotechnology上。相關(guān)技術(shù)也已申請發(fā)明專利。