Ученые создают «ДНК вещей»
Исследователи из Швейцарии и Израиля разрабатывают способ хранения большого объема информации практически на любом объекте. Так, они создали стеклянные наношарики – «молекулы ДНК» – с «инструкцией» по печати объекта на 3D-принтере, и «зашили» их в сам объект, сообщает пресс-служба Швейцарской высшей технической школы Цюриха. Подробное описание разработки представлено в журнале Nature Biotechnology.
Этой разработке предшествовало два открытия последних нескольких лет. Одно из них – метод Роберта Грасса (Robert Grass) для маркировки продуктов ДНК-штрих-кодом, встроенным в крошечные стеклянные шарики. Такие наношарики используют, например, в качестве индикаторов для геологических испытаний или в качестве маркеров, по которым можно отличить высококачественный пищевой продукт от его подделки. Штрих-код представляет собой 100-битный код (комбинация «0» и «1» в ста символах).
В то же время стало возможным хранить огромные объемы данных в ДНК. Коллега Грасса Янив Эрлих (Yaniv Erlich), израильский ученый, разработал метод, который теоретически позволяет хранить 215 000 терабайт данных в одном грамме молекул ДНК. А Грасс смог хранить целый музыкальный альбом в ДНК, что составляет 15 мегабайт данных.
Теперь ученые, объединив свои изобретения, создают новый способ хранения данных, – «ДНК вещей». В качестве примера исследователи напечатали на 3D-принтере пластиковую фигурку кролика, в которой содержатся инструкции (данные объемом около 100 килобайт) для печати объекта. Исследователи достигли этого, добавив в пластик крошечные стеклянные шарики, содержащие информацию о том, как и из чего сделан объект.
И так же, как в биологии, этот новый технологический метод сохраняет информацию в течение нескольких поколений. Извлекая «инструкцию» из небольшой части фигурки и используя ее для печати нового изделия, ученые смогли повторить печать пять раз, создав «пра-пра-пра-внука» оригинального кролика.
«У всех других известных форм хранения – фиксированная геометрия: жесткий диск должен выглядеть как жесткий диск, компакт-диск как компакт-диск. Вы не можете изменить форму, не потеряв информацию, – говорит Эрлих. – ДНК в настоящее время является единственным носителем для хранения данных, который также может существовать в виде жидкости, что позволяет нам вставлять ее в объекты любой формы».
В будущем авторы технологии будут искать способы скрыть стеклянные шарики с информацией в повседневных объектах – например, в линзах очков. Они добавляют, что теоретически такие шарики можно «зашить» в любых пластмассовых предметах, которые не достигают слишком высокой температуры в процессе производства: предметах, сделанных из эпоксидов, полиэстера, полиуретана или силикона.
Кроме того, технологию можно использовать для маркировки лекарств или строительных материалов, таких как клеи или краски. Ученые объясняют, что информация о качестве может храниться непосредственно в самом препарате или материале. Это означает, что органы медицинского надзора могут считывать результаты испытаний для контроля качества продукции непосредственно из продукта. А работники, которые делают в здании ремонт, могут узнать, продукты каких производителей были использованы в первоначальной структуре здания.
Источник: ethz.ch
