| 近日，天津大學合成生物學研究團隊與天津市環湖醫院合作提出了一種創新的DNA信息存儲編解碼方案——“DNA Palette”。通過體外存儲實驗，該方案成功將患者疾病全周期的腦部核磁共振影像數據編碼至DNA，并無損解碼，實現影像數據的三維重建和病理診斷，為醫療數據存儲技術提供了新解決方案。該成果發表在《國家科學評論》上。腦部核磁共振檢查在臨床診斷、手術規劃及療效評估中具有重要價值，其生成的海量數據需要長期穩定地存儲。尤其對于青少年型帕金森病、癲癇和神經系統遺傳病等疾病，影像數據需要從青少年時期開始積累，并在患者整個生命周期中持續存儲和對比分析。如此大規模、長周期的數據存儲對現有技術提出了嚴峻挑戰。DNA作為一種極具穩定性和高存儲密度的介質，在天津大學團隊合成生物學研究團隊的研究中，被驗證可以成為長期數據存儲需求的優質介質。“DNA Palette”是針對腦部核磁共振數據特征而設計的創新編解碼方案，展現出極高的適配性和實用性。該研究團隊將11.28 兆字節的臨床腦部核磁共振影像數據編碼為約25萬條DNA序列，凈信息密度達到2.39 比特每堿基。在具有壓縮效果的同時，避免了數據壓縮算法的錯誤敏感問題，在測序覆蓋度為2x和3x時也能夠恢復出盡可能多的信息，并在低于大多數現有研究的平均測序覆蓋度（4.4x）下，實現了原始數據的無損恢復。這些DNA以干粉形式穩定存儲，質量僅為3微克，可支撐超過300次依據當前技術標準的讀取操作。據介紹，這項研究是天津大學合成生物團隊在推動DNA信息存儲技術向實用化和應用化上的重要探索，將為未來醫療數據的安全、高效存儲提供新的技術路徑，加速DNA存儲技術的廣泛應用。相關論文信息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwae321 版權聲明：凡本網注明“來源：中國科學報、科學網、科學新聞雜志”的所有作品，網站轉載，請在正文上方注明來源和作者，且不得對內容作實質性改動；微信公眾號、頭條號等新媒體平臺，轉載請聯系授權。郵箱：shouquan@stimes.cn。 |
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