Текст записали в ДНК на чипе: пористая плёнка помогла получить больше молекул
12 октября 2026 года исследователи из Шанхайского института микросистем и информационных технологий опубликовали работу о записи данных в синтетическую ДНК. Они изменили поверхность чипа, на которой собирают молекулы, и в лабораторном опыте записали и восстановили сообщение объёмом 60 байт.
Чтобы хранить данные в ДНК, текст сначала переводят в последовательность из четырёх химических «букв». Затем синтезатор собирает цепочки по одному нуклеотиду.
На чипе можно одновременно выращивать разные последовательности. Электроды образуют кислоту возле выбранных участков: она снимает защитную группу с растущей цепочки, после чего к ней присоединяется следующий нуклеотид. При уменьшении участка для синтеза на нём остаётся меньше места. Копий нужной цепочки получается мало, и при чтении часть последовательностей можно потерять.
Авторы покрыли чип тонкой плёнкой из частиц кремнезёма. При её изготовлении в смесь добавили полимерные шарики, а затем удалили их нагреванием. На их месте образовались сообщающиеся поры. Реагенты попадают внутрь, поэтому молекулы ДНК могут расти на большей доступной поверхности при той же площади участка чипа.
В опыте с электрохимическим синтезом 40-нуклеотидной цепочки пористая плёнка дала 1269 ± 222 пмоль ДНК на квадратный сантиметр, в 11,75 раза больше, чем непокрытая плоская поверхность.
Для проверки записи исследователи закодировали короткое сообщение в четырёх последовательностях. На чипе одновременно синтезировали четыре цепочки длиной по 121 нуклеотиду: 81 нуклеотид в каждой отводился под данные, ещё по 20 с обоих концов служили для последующего считывания. После секвенирования компьютер собрал согласованные последовательности из множества прочтений и восстановил исходные 60 байт.
В полученных последовательностях были ошибки. Для информационных участков авторы приводят в среднем 5,49% пропусков нуклеотидов, 0,54% лишних вставок и 1,14% замен. Исходное сообщение удалось восстановить с помощью повторных прочтений и компьютерной обработки.
Если такой синтез удастся масштабировать, он может приблизить практическое хранение данных в ДНК.
Источник: Yang и соавторы, Microsystems & Nanoengineering, 12 октября 2026 года, DOI 10.1038/s41378-026-01456-1.










