Tecnologia rivoluzionaria: DNA per archiviazione e calcolo integrati

RomeRicercatori della North Carolina State University e della Johns Hopkins University hanno sviluppato una nuova tecnologia basata sul DNA capace di immagazzinare, recuperare, computare, cancellare e riscrivere dati. Questa innovazione rappresenta un grande passo avanti rispetto ai precedenti sistemi di archiviazione dati basati sul DNA, che potevano svolgere solo alcune di queste operazioni.

Punti salienti di questa svolta includono:

• Capacità di eseguire una vasta gamma di operazioni sui dati, inclusi memorizzazione, spostamento, lettura, cancellazione e riscrittura
• Utilizzo di materiali polimerici morbidi, noti come dendricolloidi, per creare una superficie ad alta capacità di deposizione del DNA
• Potenziale di conservare enormi quantità di dati in modo sicuro per migliaia di anni

I ricercatori hanno sviluppato i dendricolloidi, strutture complesse che iniziano su scala microscopica e si diramano in fibre minuscole. Queste fibre offrono una grande superficie che consente di conservare il DNA senza perdere la capacità di memorizzazione dei dati, permettendo così di immagazzinare una enorme quantità di informazioni in uno spazio molto ridotto.

Questa tecnologia è in grado di copiare le informazioni del DNA da una superficie senza danneggiare il DNA stesso. Inoltre, può eliminare e riscrivere sezioni specifiche del DNA con precisione. Queste capacità rendono i sistemi a base di DNA più simili ai dispositivi elettronici tradizionali, mantenendo i vantaggi dello storage di DNA, come la durata nel tempo e la compattezza.

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I ricercatori hanno ora integrato questa tecnologia in minuscoli canali che regolano il flusso di DNA e altre sostanze chimiche. Questo permette un trasferimento dati fluido e avvia compiti computazionali in modo efficiente. Hanno anche sviluppato algoritmi in grado di convertire i dati in sequenze di DNA e viceversa, riducendo gli errori potenziali.

I primi usi di questa tecnologia includono la risoluzione di semplici problemi di sudoku e scacchi. Questi esempi dimostrano che il calcolo basato sul DNA può gestire compiti complessi. I test evidenziano anche che i dati memorizzati nel DNA possono essere conservati per migliaia di anni in condizioni tipiche senza perdere qualità.

Questa tecnologia ha un potenziale significativo. Potrebbe rispondere alla crescente necessità di archiviazione dei dati e portare a ulteriori progressi nella computazione molecolare. I ricercatori hanno dimostrato un prototipo che funziona in modo simile ai primi computer elettronici come l'ENIAC. Sperano che ciò incoraggi ulteriori innovazioni nel settore.

Questa ricerca, finanziata dalla National Science Foundation, segna un notevole passo avanti nella creazione di sistemi di dati basati su DNA utilizzabili. Tale tecnologia potrebbe essere applicata e ampliata commercialmente, rivoluzionando il modo in cui i dati vengono archiviati e elaborati. Offre nuove opportunità per settori come l'informatica e la biotecnologia.