Ένας νέος τρόπος αποθήκευσης πληροφορίας σε μόρια θα μπορούσε να έχει ως αποτέλεσμα τη διατήρηση των περιεχομένων της Δημόσιας Βιβλιοθήκης της Νέας Υόρκης σε μια κουταλιά πρωτεϊνών, χωρίς να απαιτείται ενέργεια, για εκατομμύρια χρόνια. Οι τεχνολογίες αποθήκευσης δεδομένων/πληροφορίας συνεχίζουν να εξελίσσονται, ωστόσο οι απειλές –από το νερό μέχρι τις κυβερνοεπιθέσεις- παραμένουν υπαρκτές. Ως εκ τούτου, εξακολουθεί να υφίσταται η ανάγκη για μεθόδους αποθήκευσης που θα κρατούσαν ασφαλή τα δεδομένα σε μεγάλο βάθος χρόνου, χωρίς να χρειάζεται ενέργεια. Μία τέτοια είναι και η μέθοδος που ανέπτυξαν ερευνητές στις ΗΠΑ. Αυτό το νέο χημικό εργαλείο φαίνεται να αποτελεί μια ελκυστική εναλλακτική σε εργαλεία βιολογικής αποθήκευσης όπως το DNA. Υπενθυμίζεται πως πρόσφατα επιστήμονες ανακάλυψαν πώς να χρησιμοποιούν το DNA για να κωδικοποιούν πληροφορίες, και μπορούν να συνθέσουν νήματα DNA για να αποθηκεύουν κάθε είδους πληροφορία. Ωστόσο, αν και το DNA είναι μικρό συγκριτικά με τα τσιπ υπολογιστή, το μακρομόριο είναι μεγάλο όσον αφορά στον μοριακό κόσμο, και η σύνθεση DNA απαιτεί επίπονη εργασία.
«Εξερευνήσαμε μια στρατηγική που δεν δανείζεται απευθείας από τη βιολογία. Αντ'αυτού βασιστήκαμε σε τεχνικές κοινές στην οργανική και την αναλυτική χημεία, και αναπτύξαμε μια προσέγγιση που χρησιμοποιεί μικρά, χαμηλού μοριακού βάρους μόρια για την αποθήκευση πληροφορίας. Σκεφτείτε να αποθηκεύονται τα περιεχόμενα της Δημόσιας Βιβλιοθήκης της Νέας Υόρκης σε μια κουταλιά πρωτεϊνών. Τουλάχιστον σε αυτό το στάδιο δεν βλέπουμε τη μέθοδο αυτή να ανταγωνίζεται υπάρχουσες μεθόδους αποθήκευσης δεδομένων, τη βλέπουμε ως συμπληρωματική σε αυτές τις τεχνολογίες και ως αρχικό στόχο, κατάλληλη για μακροπρόθεσμη αποθήκευση δεδομένων» λέει ο Μπράιαν Κάφερτι, first author του επιστημονικού άρθρου όπου περιγράφεται η νέα τεχνική και μεταδιδακτορικός στο εργαστήριο του Τζορτζ Γουάιτσαϊντς στο Harvard University.
Με μόνο μία σύνθεση, οι ερευνητές είναι σε θέση να δημιουργούν αρκετά μικρά μόρια για να κωδικοποιούν πολλαπλά βίντεο κάθε φορά, καθιστώντας αυτή την προσέγγιση λιγότερο επίπονη και φθηνότερη σε σχέση με αυτήν που βασίζεται στο DNA. Για τα μόριά τους οι ερευνητές επέλεξαν ολιγοπεπτίδια (δύο ή περισσότερα πεπτίδια, συνδεδεμένα μαζί) που είναι πιο κοινά, σταθερά και πιο μικρά από το DNA, το RNA, ή τις πρωτεΐνες. Τα ολιγοπεπτίδια επίσης ποικίλλουν όσον αφορά στη μάζα και διακρίνονται το ένα από το άλλο. Βάσει της μεθόδου αυτής, η οποία βασίζεται στις διαφορετικές τους μάζες, που τα καθιστούν διακριτά, οι ερευνητές κατάφεραν να «γράψουν», αποθηκεύσουν και «διαβάσουν» μια ομιλία του διάσημου φυσικού Ρίτσαρντ Φέινμαν, μια φωτογραφία του Κλοντ Σάνον και μια ζωγραφιά του Χοκουσάι. Οι ίδιοι εκτιμούν πως είναι δυνατή η ανάκτησή τους με ακρίβεια 99,9%. Επίσης, εκτιμούν πως στο μέλλον θα είναι δυνατή η χρήση πιο φθηνών μορίων, με κόστος μόλις ενός σεντ για την καταγραφή 100.000.000 bits πληροφοριών.
Η έρευνα έγινε σε συνεργασία με τον Μίλαν Μρκσιχ και τους συνεργάτες του στο Northwestern University και δημοσιεύτηκε στο ACS Central Science.
ΑΜΠΕ
«Εξερευνήσαμε μια στρατηγική που δεν δανείζεται απευθείας από τη βιολογία. Αντ'αυτού βασιστήκαμε σε τεχνικές κοινές στην οργανική και την αναλυτική χημεία, και αναπτύξαμε μια προσέγγιση που χρησιμοποιεί μικρά, χαμηλού μοριακού βάρους μόρια για την αποθήκευση πληροφορίας. Σκεφτείτε να αποθηκεύονται τα περιεχόμενα της Δημόσιας Βιβλιοθήκης της Νέας Υόρκης σε μια κουταλιά πρωτεϊνών. Τουλάχιστον σε αυτό το στάδιο δεν βλέπουμε τη μέθοδο αυτή να ανταγωνίζεται υπάρχουσες μεθόδους αποθήκευσης δεδομένων, τη βλέπουμε ως συμπληρωματική σε αυτές τις τεχνολογίες και ως αρχικό στόχο, κατάλληλη για μακροπρόθεσμη αποθήκευση δεδομένων» λέει ο Μπράιαν Κάφερτι, first author του επιστημονικού άρθρου όπου περιγράφεται η νέα τεχνική και μεταδιδακτορικός στο εργαστήριο του Τζορτζ Γουάιτσαϊντς στο Harvard University.
Με μόνο μία σύνθεση, οι ερευνητές είναι σε θέση να δημιουργούν αρκετά μικρά μόρια για να κωδικοποιούν πολλαπλά βίντεο κάθε φορά, καθιστώντας αυτή την προσέγγιση λιγότερο επίπονη και φθηνότερη σε σχέση με αυτήν που βασίζεται στο DNA. Για τα μόριά τους οι ερευνητές επέλεξαν ολιγοπεπτίδια (δύο ή περισσότερα πεπτίδια, συνδεδεμένα μαζί) που είναι πιο κοινά, σταθερά και πιο μικρά από το DNA, το RNA, ή τις πρωτεΐνες. Τα ολιγοπεπτίδια επίσης ποικίλλουν όσον αφορά στη μάζα και διακρίνονται το ένα από το άλλο. Βάσει της μεθόδου αυτής, η οποία βασίζεται στις διαφορετικές τους μάζες, που τα καθιστούν διακριτά, οι ερευνητές κατάφεραν να «γράψουν», αποθηκεύσουν και «διαβάσουν» μια ομιλία του διάσημου φυσικού Ρίτσαρντ Φέινμαν, μια φωτογραφία του Κλοντ Σάνον και μια ζωγραφιά του Χοκουσάι. Οι ίδιοι εκτιμούν πως είναι δυνατή η ανάκτησή τους με ακρίβεια 99,9%. Επίσης, εκτιμούν πως στο μέλλον θα είναι δυνατή η χρήση πιο φθηνών μορίων, με κόστος μόλις ενός σεντ για την καταγραφή 100.000.000 bits πληροφοριών.
Η έρευνα έγινε σε συνεργασία με τον Μίλαν Μρκσιχ και τους συνεργάτες του στο Northwestern University και δημοσιεύτηκε στο ACS Central Science.
ΑΜΠΕ
No comments :
Post a Comment