基于DNA的分子标记系统可以代替打印的条形码

导读 许多人都曾在商店尝试穿衣服时被塑料标签戳到后面的经历。那只是射频识别技术的一个例子,它不仅已经成为零售业的支柱,而且已经成为制造,

许多人都曾在商店尝试穿衣服时被塑料标签戳到后面的经历。那只是射频识别技术的一个例子,它不仅已经成为零售业的支柱,而且已经成为制造,物流,运输,保健等领域的支柱。其他标记系统包括可扫描条形码和QR码。

尽管它们几乎无处不在,但这些对象标记系统也有缺点:对于某些应用,它们可能太大或不灵活,它们很容易损坏或移除,并且不能大量应用。但是基于DNA的数据存储和计算的最新进展为创建比常规方法更小更轻的标签系统提供了新的可能性。

这就是豪猪(Porcupine)的要点,这是华盛顿大学和微软研究人员推出的一种新的分子标记系统。可以使用便携式纳米孔设备在几秒钟内对这些标签进行编程和读取。该团队在11月3日发表于《自然通讯》上的一篇新论文中,描述了合成DNA的脱水链如何代替笨重的塑料或印刷的条形码。基于DNA测序技术和原始信号处理工具的最新发展,该团队廉价且用户友好的设计消除了使用专门实验室和设备的需求。

保罗·艾伦商学院(Paul G. Allen School of UW)的UW博士生凯瑟琳·多罗斯查克(Kathryn Doroschak)说:“分子标记并不是一个新主意,但是现有方法仍然很复杂,需要进入实验室才能排除现实中的许多情况。”计算机科学与工程。“我们设计了第一个便携式,端到端分子标记系统,该系统可以实现快速,按需的大规模编码和解码,并且比现有分子标记方法更易于访问。”

豪猪标记方案取代了无线电波或印刷线路,而是依靠一组称为分子位或简称为“ molbits”的独特DNA链,它们结合了高度可分离的纳米孔信号,以方便以后的读出。每个单独的小分子都包含96个独特的条形码序列之一,该序列与选自一组预定序列长度的更长的DNA片段结合在一起。在豪猪系统下,二进制零和一个数字标签通过存在或不存在的96个molbits来表示。

微软研究院及其附属公司高级首席研究经理卡林·斯特劳斯(Karin Strauss)表示:“我们希望在实现高准确度的同时证明这一概念,因此最初的96条码都是正确的,但我们有意将我们的系统设计为模块化且可扩展的。艾伦学院教授。“有了这些初始条形码,豪猪可以使用基本的实验室设备生产大约42亿个唯一标签,而不会影响读取时的可靠性。”

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