Günümüzde insanlığın tüm bilgisine cebimizdeki küçük bilgisayarlardan ulaşabiliyoruz. Tüm bu verilerin bir yerde saklanması gerekiyor, ancak büyük sunucular çok fazla fiziksel alan kaplıyor ve çok fazla enerji gerektiriyor. Harvard araştırmacıları, potansiyel olarak binlerce yıl boyunca istikrarlı ve işlevsel kalabilecek organik molekülleri kullanarak bilgi okumak ve yazmak için yeni bir sistem geliştirdiler.
DNA, doğal dünyada bilgi depolamak için kullanılan bir araçtır; çok büyük miktarda veriyi küçük bir molekülde depolayabilir ve son derece kararlıdır, doğru koşullarda binlerce yıl hayatta kalabilir. Son zamanlarda bilim insanları, verileri kalemlerin ucuna, sprey boya kutularına DNA'ya kaydederek ve hatta verileri canlı bakterilere saklayarak bu yeteneği keşfettiler. Ancak DNA'yı bir bilgi taşıyıcısı olarak kullanmanın önünde engeller var; onu okumak ve yazmak oldukça karmaşık ve yavaş bir süreç olmaya devam ediyor.
Yeni çalışmanın yazarlarından Brian Cafferty, "Doğrudan biyolojiden fikir almayan bir strateji kullanacağız" diyor. "Bunun yerine organik ve analitik kimyada ortak olan tekniklere güvendik ve bilgiyi kodlamak için küçük, düşük molekül ağırlıklı molekülleri kullanan bir yaklaşım geliştirdik."
Araştırmacılar, DNA yerine, değişen sayıda amino asitten oluşan küçük moleküller olan oligopeptitler kullandılar. Yeni depolama ortamının temeli, 384 küçük hücreli metal bir plaka olan bir mikroplakadır. Bir baytlık bilgiyi kodlamak için her hücreye farklı oligopeptit kombinasyonları yerleştirilir.
Mekanizma ikili sisteme dayanmaktadır: Belirli bir oligopeptit mevcutsa 1 olarak, yoksa 0 olarak okunur. Bu, her hücredeki kodun bir görüntünün bir harfini veya bir pikselini temsil edebileceği anlamına gelir. Bir hücrede hangi oligopeptidin mevcut olduğunu anlamanın anahtarı onun kütlesidir ve bu, bir kütle spektrometresi kullanılarak elde edilebilir.
Deneylerinde araştırmacılar, bir ders metni, bir fotoğraf ve bir resim de dahil olmak üzere 400 KB bilgiyi kaydedebildi, saklayabildi ve okuyabildi. Ekibe göre ortalama yazma hızı saniyede sekiz bit, okuma hızı ise %20 doğrulukla saniyede 99,9 bitti.
Bilim insanları yeni sistemin birçok avantajı olduğunu söylüyor. Oligopeptitler yüzlerce veya binlerce yıl boyunca stabil kalabilir, bu da onları uzun vadeli arşiv veri depolama için ideal bir seçim haline getirir. Ayrıca daha küçük bir fiziksel alanda, potansiyel olarak DNA'dan bile daha fazla veri depolayabilirler. Böylece New York Halk Kütüphanesi'nin tüm içeriği bir çay kaşığı protein dolusu içinde muhafaza edilebiliyor.
Sistem çok çeşitli moleküllerle çalışabiliyor ve DNA tabanlı muadillerine göre daha hızlı veri yazabiliyor, ancak araştırmacılar okumanın oldukça yavaş olabileceğini kabul ediyor. Her iki durumda da teknoloji gelecekte verileri kaydetmek için mürekkep püskürtmeli yazıcıların kullanılması ve verilerin okunması için gelişmiş kütle spektrometrelerinin kullanılması gibi daha iyi tekniklerle geliştirilebilir.
Araştırma bilimsel bir dergide yayınlandı .
Kaynak: 3dnews.ru