जैव प्रौद्योगिकी हजारों वर्षों तक भारी मात्रा में डेटा संग्रहीत करने में मदद करेगी

आजकल, हम अपनी जेब में रखे छोटे कंप्यूटरों से मानवता का सारा ज्ञान प्राप्त कर सकते हैं। इस सारे डेटा को कहीं संग्रहीत करना पड़ता है, लेकिन विशाल सर्वर बहुत अधिक भौतिक स्थान लेते हैं और बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। हार्वर्ड के शोधकर्ताओं ने कार्बनिक अणुओं का उपयोग करके जानकारी पढ़ने और लिखने के लिए एक नई प्रणाली विकसित की है जो संभावित रूप से हजारों वर्षों तक स्थिर और कार्यात्मक रह सकती है।

डीएनए स्वाभाविक रूप से प्राकृतिक दुनिया में जानकारी संग्रहीत करने का उपकरण है - यह एक छोटे अणु में बड़ी मात्रा में डेटा संग्रहीत कर सकता है और बेहद स्थिर है, सही परिस्थितियों में सहस्राब्दियों तक जीवित रहता है। हाल ही में, वैज्ञानिकों ने पेंसिल की नोक पर, स्प्रे पेंट के डिब्बे में और यहां तक ​​कि जीवित बैक्टीरिया में डेटा छिपाकर डीएनए में डेटा रिकॉर्ड करके इस क्षमता का पता लगाया है। लेकिन सूचना वाहक के रूप में डीएनए का उपयोग करने में बाधाएं हैं; इसे पढ़ना और लिखना एक जटिल और धीमी प्रक्रिया बनी हुई है।

नए अध्ययन के लेखकों में से एक, ब्रायन कैफ़र्टी कहते हैं, "हम एक ऐसी रणनीति का उपयोग करने जा रहे हैं जो सीधे जीव विज्ञान से विचार उधार नहीं लेती है।" "इसके बजाय, हमने कार्बनिक और विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान के लिए सामान्य तकनीकों पर भरोसा किया और एक दृष्टिकोण विकसित किया जो जानकारी को एन्कोड करने के लिए छोटे, कम आणविक-भार वाले अणुओं का उपयोग करता है।"

डीएनए के बजाय, शोधकर्ताओं ने ओलिगोपेप्टाइड्स का उपयोग किया, छोटे अणु जो अलग-अलग संख्या में अमीनो एसिड से बने होते हैं। नए भंडारण माध्यम का आधार एक माइक्रोप्लेट है - 384 छोटी कोशिकाओं वाली एक धातु की प्लेट। सूचना के एक बाइट को एन्कोड करने के लिए प्रत्येक कोशिका में ऑलिगोपेप्टाइड्स के विभिन्न संयोजन रखे जाते हैं।

तंत्र एक द्विआधारी प्रणाली पर आधारित है: यदि कोई विशेष ऑलिगोपेप्टाइड मौजूद है, तो इसे 1 के रूप में पढ़ा जाता है, और यदि नहीं, तो 0 के रूप में पढ़ा जाता है। इसका मतलब है कि प्रत्येक सेल में कोड एक छवि के एक अक्षर या एक पिक्सेल का प्रतिनिधित्व कर सकता है। किसी कोशिका में कौन सा ऑलिगोपेप्टाइड मौजूद है, इसे पहचानने की कुंजी उसका द्रव्यमान है, जिसे मास स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। 

अपने प्रयोगों में, शोधकर्ता एक व्याख्यान प्रतिलेख, एक तस्वीर और एक तस्वीर सहित 400 केबी जानकारी को रिकॉर्ड करने, सहेजने और पढ़ने में सक्षम थे। टीम के अनुसार, औसत लिखने की गति आठ बिट प्रति सेकंड और पढ़ने की गति 20 बिट प्रति सेकंड थी, जिसकी सटीकता 99,9% थी।

वैज्ञानिकों का कहना है कि नई प्रणाली के कई फायदे हैं। ओलिगोपेप्टाइड्स सैकड़ों या हजारों वर्षों तक स्थिर रह सकते हैं, जिससे वे दीर्घकालिक अभिलेखीय डेटा भंडारण के लिए एक आदर्श विकल्प बन जाते हैं। वे छोटे भौतिक स्थान में भी अधिक डेटा संग्रहीत कर सकते हैं, संभवतः डीएनए से भी अधिक। इस प्रकार, न्यूयॉर्क पब्लिक लाइब्रेरी की संपूर्ण सामग्री को प्रोटीन से भरे एक चम्मच में संरक्षित किया जा सकता है।

प्रणाली अणुओं की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ काम कर सकती है और अपने डीएनए-आधारित समकक्षों की तुलना में तेजी से डेटा लिख ​​सकती है, हालांकि शोधकर्ता स्वीकार करते हैं कि पढ़ना काफी धीमा हो सकता है। किसी भी तरह से, भविष्य में बेहतर तकनीकों के साथ प्रौद्योगिकी में सुधार किया जा सकता है, जैसे डेटा रिकॉर्ड करने के लिए इंकजेट प्रिंटर का उपयोग करना और इसे पढ़ने के लिए बेहतर मास स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करना।

यह अध्ययन एक वैज्ञानिक पत्रिका में प्रकाशित हुआ था एसीएस केंद्रीय विज्ञान.

स्रोत: 3dnews.ru