在JMU生物中心，Dandekar的团队正在开发由半导体，细菌生产的纳米纤维素制成的DNA芯片。
DNA可以在极其微小的空间内长时间存储大量信息。因此，近10年来，科学家们一直在追求开发用于计算机技术的DNA芯片，用于长期存档数据为目标。很显然这种芯片在存储密度、寿命和可持续性方面将优于传统的硅基芯片。
在DNA链中发现了四个重复出现的基本构建块。这些块的特定序列可用于编码信息，就像自然界一样。为了构建DNA芯片，必须合成和稳定相应编码的DNA。如果效果很好，这些信息可以保存很长时间——研究人员假设有几千年。可以通过自动读出和解码四个基本构建块的序列来检索信息。
必须克服哪些挑战？
“近年来，具有高容量和长寿命的数字DNA数据存储是可行的，这一事实已被多次证明，”维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学（JMU）生物信息学系主任兼主席Thomas Dandekar教授说。“但存储成本很高，接近每兆字节40万美元，同时，检索速度慢，存储在DNA中的信息只能慢慢检索。这需要数小时到数天的时间，具体取决于数据量。
必须克服这些挑战，使DNA储存更具适用性和市场性。合适的工具是光控酶和蛋白质网络设计软件。Thomas Dandekar和他的主席团队成员Aman Akash和Elena Bencurova在最近发表在《生物技术趋势》杂志上的一篇评论中讨论了这个问题。.
Dandekar的团队相信DNA作为数据存储有前途。在杂志中，JMU研究人员展示了分子生物学，纳米技术，新型聚合物，电子学和自动化的结合，再加上系统化的发展，如何在几年内使DNA存储可用于日常使用。
由纳米纤维素制成的DNA芯片
在JMU生物中心，Dandekar的团队正在开发由半导体，细菌生产的纳米纤维素制成的DNA芯片。
“通过我们的概念验证，我们可以展示当前的电子和计算机技术如何被分子生物组件部分取代，”教授说。
通过这种方式，可以实现可持续性、完全可回收性和高鲁棒性，即使对电磁脉冲或电源故障也是如此，而且还可以实现每克 DNA 高达 10 亿 GB 的高存储密度。
托马斯·丹德卡尔（Thomas Dandekar）认为DNA芯片的发展具有高度相关性：“只有当我们跃入这种将分子生物学与电子学和新聚合物技术相结合的新型可持续计算机技术时，我们才能长期保持文明。
他说，对人类来说重要的是转向与地球边界和环境和谐相处的循环经济。
“我们需要在20到30年内实现这一目标。芯片技术就是一个重要的例子，但生产没有电子垃圾和环境污染的芯片的可持续技术尚未成熟。我们的纳米纤维素芯片概念为此做出了宝贵的贡献。在新论文中，我们批判性地研究了我们的概念，并利用当前的研究创新进一步推进了它。
进一步改进DNA储存培养基
Dandekar的团队目前正在努力将半导体纳米纤维素制成的DNA芯片与他们开发的设计师酶更好地结合起来。酶也需要进一步改进。
“通过这种方式，我们希望实现对DNA存储介质的更好控制，并能够在其上存储更多，同时节省成本，从而逐步实现在日常生活中作为存储介质的实际使用。”
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