Binary tree-inspired digital dendrimer
Zhihao Huang1, Qiunan Shi1, Jiang Guo2, Fanying Meng1, Yajie Zhang1, Yutong Lu1, Zhuangfei Qian1, Xiaopeng Li3, Nianchen Zhou1, Zhengbiao Zhang1* & Xiulin Zhu1,4
众所周知，DNA分子中碱基的精确序列构成了生命体的遗传信息。近年来研究发现，DNA同样可以作为数据的存储载体，应用于数据存储等领域。但DNA稳定性以及与其他材料的兼容性较差，实际应用受到限制。近年来，高分子研究学者提出利用单一分子量且具有精确序列的合成高分子作为数据存储载体，并称之为“数字高分子”。这种数字高分子稳定性好、结构和功能的可设计性强大，是理想的数据存储介质。目前，数字高分子合成及应用局限于线性高分子，其存储容量和应用范围受到限制。为了解决这一问题，张正彪教授研究小组受计算机科学中二叉树概念的启发，在已建立的巯基/马来酰亚胺迈克尔加成路线的基础上，创造性地将二进制数字信息通过同样的迈克尔加成反应“写入”到树枝状大分子中，并且将串联质谱测序和二维码技术“移植”到序列结构的解析中，进而提出了树枝状数字高分子的概念。
这种树枝状数字高分子具有合成步骤少、数据存储容量高的优点，在数据存储以及防伪材料领域有较好的应用前景。这一结果构建了从微观分子结构到宏观二维码的桥梁，为序列精确高分子的研究开创了一个新的领域。
该文章被Nature Communications作为亮点报道，同时被中科大刘世勇教授在《中国科学.化学》以《Digital dendrimer: a new horizon of information-containing polymers》为题，进行了亮点评述。