韩国首尔延世大学的研究团队在《科学报告》上发表了一项突破性研究。

该研究展示了一种利用3D打印技术制造的微柱阵列基底，有望将高通量DNA合成与柱式合成的高产量优势结合起来。

这项研究旨在解决寡核苷酸制造中长期存在的核心矛盾。

密歇根理工大学化学教授Shiyue Fang指出，目前的DNA合成通常面临二元选择：平面阵列法可并行生产但产量极低；柱式系统产量大但通量有限。

为了突破这一局限，论文第一作者Haeun Kim及其同事采用了创新的方法。

他们使用3D打印技术制造了微米级的微柱阵列。

这些微柱能够容纳可控孔隙玻璃（CPG）珠，后者是可扩展寡核苷酸合成的标准固体支撑物。

通过这种方法，DNA在3D空间而非传统2D表面上合成，从而显著增加了合成数量。

Fang教授评论说，这种3D打印的基底使许多能够容纳CPG的微小柱子像阵列一样排列。

因此，该基底可以兼具传统微阵列的高通量优势，以及传统柱式方法的更大DNA产量和更高准确性优势。

研究团队观察到，与平面阵列相比，使用该微柱阵列的寡核苷酸合成产量提高了3到6个数量级。

他们还在该基底上成功合成了一个15聚体的寡核苷酸，这正处于治疗性反义寡核苷酸典型的长度范围内。

这项技术的制造过程极具效率与成本优势。

该基底的制造时间不到三小时，且成本仅为传统方法的一小部分。

Fang教授进一步指出，研究人员未来可能使用3D打印技术定制不同版本的基底以满足特定需求。

如果这种新方法被证明具有比2D阵列更高的通量、更大的DNA产量、更长的合成长度以及可接受的错误率，它可能对大规模DNA文库制备和合成生物学领域产生重大影响。

在该基底上合成的DNA将有益于合成生物学、基因文库构建、DNA编码文库生成和蛋白质工程等多个前沿项目。