文献分享|Angew. Chem. Int. Ed.|基于磁珠的数字微流控墨盒用于一体式DNA数据存储

主要观点总结

本文介绍了一项基于数字微流控技术的DNA数据存储系统研究。该研究实现了从DNA合成到测序的全过程，并集成了化学DNA合成与测序。文章详细描述了研究背景、研究内容、实验验证以及总结。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

介绍信息时代数据量的增长以及DNA作为新型存储介质的前景和挑战。

关键观点2: 数字微流控技术

研究者通过数字微流控技术实现了从DNA合成到测序的全过程，并提出了一种基于磁珠的DNA数据存储集成系统。

关键观点3: DMF墨盒的表征

介绍了DMF芯片的结构特征，包括数字微流控芯片（DMF）的制作、电极矩阵、存储库等，并检测了液滴尺寸差异对DNA合成/测序结果的影响。

关键观点4: DNA合成和测序的验证

在DMF芯片上进行了DNA合成和测序的验证实验，展示了合成和测序过程的可行性、精确性和可靠性。

关键观点5: 用于统一数据存储的DNA合成和测序

介绍了基于DMF平台的DNA存储技术如何用于保存和检索特定数据，包括信息的编码、DNA密码子的转换、合成和测序的整个过程。

关键观点6: 总结

该研究为下一代数据存储技术提供了一个高效、低成本且高密度的解决方案，并展望了DNA存储作为传统存储介质的有效替代品的前景。

文章预览

Part.1/ 研究背景 随着信息时代的到来，数据量呈指数级增长，迫切需要探索超越传统存储介质（如磁性、光学和电子存储）的新型存储介质，而DNA因其高编码密度、长期稳定性和低能耗被认为是一种有前景的数据存储介质，尽管它在实现高保真度、全集成和成本效益的DNA存储系统方面仍面临技术挑战。本研究通过数字微流控技术实现从DNA合成到测序的全过程，并提出了一种基于磁珠的DNA数据存储集成系统，该系统集成了化学DNA合成与测序。 Part.2/ 研究内容 1. DMF墨盒的表征 研究者制作了一个基于印刷电路板（PCB）的数字微流控芯片（DMF，70 mm×102 mm）。芯片中央区域有一个6×34的电极矩阵，用于操控液滴，实现DNA合成和测序过程中的液滴移动和混合。芯片两侧有双排的18个存储库，用于存放各种反应组分（图1a）。图1b展示了将数字信息转换成DNA序列 ………………………………