DNA 封装对于稳定、长期的数字数据存储至关重要，有助于应对全球数据爆炸问题。当前的化学封装和释放方法速度缓慢且具有危险性，这阻碍了动态“热数据”存储所需的频繁访问，且现有方通常耗时、有害，仅限于长期存储。因此，亟需开发一种存储DNA的新型物理方法。

为了克服这一难题，天津大学宋东坡教授课题组研发出了超软弹性多孔微球，它能够通过闭孔和开孔状态之间的无缝转换，实现 DNA 的快速封装和释放(见图1)。这种替代策略可实现实时数据操作，将加载和检索时间从数天缩短至仅几分钟。封装通过形成一层保护性聚合物屏障，防止 DNA 受环境因素降解，显著提高了 DNA 的稳定性，在 4°C 下的保存期限可达 577 年，远优于无保护的脱水 DNA。相互连通且富含正电荷的纳米孔实现了高达18EB/g 的卓越存储容量。这种方法简单易行且可扩展，适用于低成本的数据存储。微球技术的未来前景广阔，潜在应用远远超出 DNA 存储领域。通过开发具有精确定制内表面和多样响应行为的新型自适应多孔微球，可以为保存 RNA 和蛋白质等脆弱生物聚合物开辟新的可能性。这种创新方法为生物医学、诊断和治疗等各个领域的低成本、高影响力的生物医学应用铺平了道路。

图1

论文信息：Highly Charged Triblock Bottlebrush Copolymers: Controlled Self-Assembly Into Adaptive Porous Microspheres for Dynamic DNA Data Storage

论文链接： https://doi.org/10.1002/smll.202501720

博士研究生刘秋君是该论文的第一作者，宋东坡教授为通讯作者。这项工作得到了中国国家重点研发计划（No.2024YFF1206200 和 No.2021YFF1200100）的资助。