基于结构的DNA存储器实现布尔随机存取

本研究针对结构DNA存储器缺乏随机存取能力的瓶颈问题，来自国内的研究人员开展了基于DNA折纸的布尔随机存取存储技术研究。他们通过设计正交维度索引链（1D/2D/3D）在DNA折纸瓦片上编码数据，利用生物素化探针杂交执行布尔运算，成功实现磁性提取特定文件。原子力显微镜验证证实该方案能精准检索单/双/三索引库数据，为复杂结构DNA数据库的随机访问建立了新范式。

　　

基于结构的DNA（脱氧核糖核酸）存储器代表了一种从核苷酸编码存储的范式转变，它规避了成本高昂的重复合成测序依赖，同时利用了DNA纳米结构的可编程架构。然而，随机存取能力的缺失一直制约着其实际应用。

本研究实现了一种支持布尔（Boolean）搜索的随机存取方案用于结构DNA存储器。该方案将数据编码在带有正交维度索引链（一维/二维/三维寻址）的DNA折纸（DNA origami）瓦片上。通过将生物素化（biotinylated）探针与目标索引组合进行杂交（hybridizing）来执行布尔运算，从而实现特定文件的磁性提取（magnetic extraction）。

原子力显微镜（Atomic force microscopy, AFM）验证结果证实，该方法能够在单索引、双索引和三索引的文库（libraries）中精确检索数据。这项研究为在复杂的结构DNA数据库中实现随机存取建立了一个稳健的框架。