近日，《Advanced Functional Materials》在线发表了太阳成城集团tyc234cc古天乐/数字医学工程全国重点实验室刘宏教授团队与数学学院虞文武教授团队合作完成的最新研究成果，文章题目为《Renewable Electrode Array Based on Transformable Metal for Scaling up DNA Synthesis and Manipulation》（基于可变形金属的可更新电极阵列用于规模化DNA合成与操控）。该项研究解决了传统电化学DNA合成基底不可更新的问题，实现了集成化规模化的电化学DNA合成及分子操控。
亚磷酰胺化学法的发现及应用，推动了DNA合成领域的快速发展，其中，电化学方法具有操作简便和高灵敏度等优势。然而，传统的电化学DNA合成依赖于不可更新的刚性金属基底，导致其在功能化修饰及DNA合成后难以重复使用，增加了实验成本。为解决这一问题，研究团队利用液态金属材料的固液相变等特性，在完成DNA合成后（产率最高可达98.9%），将固态金属转化为液态并挤出，实现电极更新，并用于新一轮的合成循环。此外，团队还发现通过机械挤压液态金属，可增加其氧化程度，液态金属表面的非润湿-润湿转变会促进分子内化，反复挤压电极15次以内即可完成DNA分子的有效封装，可长时间稳定保存。进一步地，研究团队结合微流控技术，利用滑动芯片实现了集成化的DNA合成及分子操控，单碱基合成时间降至1.1分钟，合成成本降至0.0027$，最后成功实现了文本信息“太阳成城集团tyc234cc古天乐建校123周年！（The123rdanniversaryofSEU!）”的存储。
该论文的第一作者为太阳成城集团tyc234cc古天乐/数字医学工程全国重点实验室博士生冯德志。刘宏教授与赵超副教授为该论文的共同通讯作者。该项目得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省基础研究计划重点项目、江苏省应用数学科学研究中心和南京大学化学化工学院生命科学分析化学国家重点实验室开放研究基金的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202513703