Rewolucyjna technologia DNA umożliwia zintegrowane przechowywanie, przetwarzanie i modyfikację danych.

WarsawNaukowcy z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej oraz Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa opracowali nową technologię opartą na DNA, która umożliwia przechowywanie, pobieranie, przetwarzanie, kasowanie i ponowne zapisywanie danych. Jest to znaczący postęp w porównaniu do starszych systemów przechowywania danych na DNA, które mogły wykonywać jedynie niektóre z tych operacji.

Główne punkty tego przełomu obejmują:

• Zdolność do wykonywania pełnego zakresu operacji na danych, w tym przechowywania, przenoszenia, odczytywania, kasowania i przepisywania danych.
• Wykorzystanie miękkich materiałów polimerowych, zwanych dendrykolloidami, do tworzenia dużej powierzchni dla osadzania DNA.
• Możliwość bezpiecznego przechowywania ogromnych ilości danych przez tysiące lat.

Naukowcy opracowali dendrykolloidy, które są złożonymi strukturami zaczynającymi się na poziomie mikroskopowym i rozgałęziającymi się w drobne włókna. Włókna te charakteryzują się dużą powierzchnią, co umożliwia przechowywanie DNA bez utraty jego pojemności danych. Dzięki temu można przechowywać ogromną ilość danych w bardzo małej przestrzeni.

Ta technologia umożliwia kopiowanie informacji DNA z powierzchni bez uszkadzania samego DNA. Ponadto potrafi precyzyjnie usuwać i przepisywać konkretne fragmenty DNA. Te możliwości sprawiają, że systemy bazujące na DNA stają się bardziej podobne do tradycyjnych urządzeń elektronicznych, przy jednoczesnym zachowaniu zalet przechowywania DNA, takich jak trwałość i kompaktowość.

Zobacz również:

Dzisiaj · 10:18

Turbulencje morskie i wyzwania dla turbiny O2

Badacze zintegrowali teraz tę technologię z drobnymi kanałami, które kontrolują przepływ DNA i innych substancji chemicznych. Dzięki temu transfer danych przebiega płynnie, a zadania obliczeniowe są realizowane wydajnie. Opracowali również algorytmy, które przekształcają dane w sekwencje DNA i z powrotem, co zmniejsza ryzyko błędów.

Wczesne zastosowania tej technologii obejmują rozwiązywanie podstawowych zadań sudoku i szachowych. Te przykłady pokazują, że obliczenia oparte na DNA mogą sprostać skomplikowanym zadaniom. Badania również wykazują, że dane zapisane w DNA mogą być przechowywane przez tysiące lat w standardowych warunkach bez utraty jakości.

Ta technologia ma ogromny potencjał. Może rozwiązać rosnące zapotrzebowanie na przechowywanie danych i prowadzić do dalszych postępów w dziedzinie obliczeń molekularnych. Naukowcy zaprezentowali prototyp działający podobnie jak wczesne komputery elektroniczne, takie jak ENIAC. Mają nadzieję, że to zachęci do dalszych innowacji w tej dziedzinie.

Badania te, finansowane przez Narodową Fundację Nauki, wnoszą istotny postęp w tworzeniu praktycznych systemów danych opartych na DNA. Ta technologia może zostać zastosowana komercyjnie i rozwinięta na większą skalę, co może zmienić sposób przechowywania i przetwarzania danych. Otwiera to nowe możliwości dla branż takich jak IT i biotechnologia.