Μια καινοτόμος τεχνολογία αποθήκευσης δεδομένων σε DNA υπόσχεται χωρητικότητα έως και 1,5 εκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από ένα smartphone, με διάρκεια ζωής δεκάδων χιλιάδων ετών. Η ερευνητική ομάδα παρουσίασε τη μέθοδο σε κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό.
Το DNA αποτελείται από τέσσερις χημικές βάσεις – αδενίνη, κυτοσίνη, γουανίνη και θυμίνη – οι οποίες μπορούν να κωδικοποιήσουν πληροφορία με εξαιρετικά υψηλή πυκνότητα. Με παρόμοιο τρόπο, τα ψηφιακά αρχεία βασίζονται σε συνδυασμούς 0 και 1. Αντιστοιχίζοντας συγκεκριμένα μοτίβα δυαδικού κώδικα στις βάσεις του DNA, οι επιστήμονες μπορούν να «γράψουν» αρχεία σε συνθετικές αλληλουχίες.
Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές κατασκεύασαν τεχνητό DNA στο εργαστήριο και το ενσωμάτωσαν σε μια πλαστική ταινία μήκους 100 μέτρων. Το υλικό αυτό μπορεί να τυλιχθεί, να αποθηκευτεί και να διαβαστεί από μια συσκευή που θυμίζει κασετόφωνο.
Ανάκτηση αρχείων κατά παραγγελία
Κάθε τμήμα της ταινίας φέρει γραμμωτό κώδικα που αντιστοιχεί σε συγκεκριμένο αρχείο. Μια κάμερα σαρώνει την ταινία, εντοπίζει το ζητούμενο σημείο και απελευθερώνει το DNA μέσω χημικής διεργασίας. Στη συνέχεια, η αλληλουχία «διαβάζεται» και μετατρέπεται ξανά στο αρχικό ψηφιακό αρχείο.
Η διαδικασία επιτρέπει όχι μόνο την ανάκτηση αλλά και την τροποποίηση ή επανεγγραφή δεδομένων, κάτι που μέχρι σήμερα αποτελούσε βασικό περιορισμό της αποθήκευσης στο DNA.
Χωρητικότητα που ξεπερνά κάθε σύγχρονο μέσο
Σύμφωνα με τους ερευνητές, ταινία DNA μήκους ενός χιλιομέτρου θα μπορούσε να αποθηκεύσει έως και 362.000 terabytes δεδομένων – ισοδύναμο περίπου με 60 δισεκατομμύρια φωτογραφίες. Για σύγκριση, τα περισσότερα laptops διαθέτουν αποθηκευτικό χώρο 0,5 έως 2 TB.
Δεδομένα που αντέχουν στον χρόνο
Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας είναι η ανθεκτικότητα. Το DNA προστατεύεται μέσα σε μεταλλο-οργανικά πλαίσια (MOFs), τα οποία λειτουργούν ως μικροσκοπικά «κλουβιά». Με αυτόν τον τρόπο, τα δεδομένα μπορούν να διατηρηθούν για περισσότερα από 345 χρόνια σε θερμοκρασία δωματίου ή έως και 20.000 χρόνια σε συνθήκες κατάψυξης.
Ακόμη και σε περίπτωση φθοράς της ταινίας, η επισκευή μπορεί να γίνει με απλά μέσα, χωρίς απώλεια πληροφορίας.
Προοπτικές και περιορισμοί
Παρότι η τεχνολογία προσφέρει εντυπωσιακές δυνατότητες, η σύνθεση DNA παραμένει ακριβή και χρονοβόρα, ενώ η ανάκτηση ενός αρχείου μπορεί να διαρκέσει περίπου 25 λεπτά. Παρά τους περιορισμούς, οι ερευνητές εκτιμούν ότι η μέθοδος μπορεί στο μέλλον να αποτελέσει λύση για την αποθήκευση «θερμών» και «ψυχρών» δεδομένων, μειώνοντας την ανάγκη για ενεργοβόρα data centers.
Πηγη: https://healthpharma.gr