2019年12月9日Nature Biotechnology报道,瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurichat)和以色列的研究者提出了一种将基因编码的数字数据混合到普通制造材料中的方法。研究者成功地将人工DNA嵌入到3D打印的塑料小兔子模型中,嵌入的DNA被解码并用于复制五代“兔子”。
随着世界数据的增长,传统的存储架构(如硬盘和磁带)越来越难以满足数据需求。随着这些设备达到极限,DNA被提出作为长期存储的解决方案。以前的研究强调了DNA的持久性和储存大量信息的能力,现在研究人员开始探索利用DNA存储信息的应用程序。
此次,研究者设计“DNA-of-things”(DoT)存储架构来生成具有恒久内存的材料。在DoT框架中,DNA分子记录数据,然后将这些分子封装在纳米二氧化硅珠中,这些纳米二氧化硅珠被融合成各种材料,用于打印任何形状的物体。首先,研究者用DoT三维打印一个包含45kb数字DNA蓝图的斯坦福兔子(Stanford Bunny)。随后,研究人员从兔子身上切下一小块,解码其中的DNA分子,来继续复制兔子结构。五代兔子都没有发生信息的丢失,将上一代复制的DNA封装在下一代,DNA蓝图保持稳定,即使在第四代和第五代之间相隔9个月的时间。在第二个实验中,研究者将一段关于Oneg Shabbat档案的视频编码到有机玻璃中,用这种材料制作了普通的眼镜。隐藏信息可以从一小片有机玻璃中恢复出来。
研究者提出,DoT可以用于在医疗植入体中存储电子健康记录,在日常物体中隐藏数据(隐写术),以及制造包含自己DNA蓝图的物体。该研究还有望促进自我复制机器的发展。
吴晓燕 编译自https://www.natureasia.com/en/research/highlight/13163/
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41587-019-0356-z
原文标题:A DNA-of-things storage architecture to create materials with embedded memory