Un gruppo di scienziati dell’ETH di Zurigo ha scoperto un modo per instillare oggetti stampati in 3D con il proprio DNA. Contribuendo a un campo di ricerca che esplora il potenziale del DNA per l’archiviazione dei dati, il team ha dimostrato queste capacità stampando in 3D un modello di coniglio Stanford codificato con il proprio .stl.
Considerato il DNA delle cose (DoT), tale tecnologia ha implicazioni per la creazione di archivi di informazioni più versatili e ad alta capacità e per la protezione dei dati sensibili. “Può anche facilitare”, afferma la ricerca, “lo sviluppo di macchine autoreplicanti”.
Il DNA è composto da una sequenza di quattro lettere, ognuna delle quali rappresenta un elemento chimico della vita. Per l’archiviazione dei dati, ciascuna di queste lettere (A, T, G e C) può essere assegnata a un’informazione, come nel codice binario, e sequenziata per registrare un insieme complesso di dati. Applicando questi principi di base, un altro team del catalogo di avvio tecnologico con sede a Boston , una società specializzata in tale processo, ha recentemente riferito di aver codificato con successo tutti i 16 GB di Wikipedia in DNA sintetico.
Mentre il mondo si affida sempre più alle soluzioni di archiviazione dei dati, il DNA sta emergendo come alternativa alle unità flash e ai dischi rigidi. Uno dei potenziali vantaggi è che i dati del DNA potrebbero potenzialmente occupare meno spazio di questi dispositivi. Posso anche assumere qualsiasi forma. “Se pensi a qualsiasi altra tecnologia di archiviazione, che si tratti di nastri o dischi o dischi rigidi, richiedono un certo tipo di geometria. Un nastro è un nastro. Un disco è un disco ”, spiega Yaniv Erlich, collaboratore dell’ETH di Zurigo e direttore scientifico presso MyHeritage, un servizio di genealogia basato sul DNA .
“IL DNA È L’UNICA TECNOLOGIA DI ARCHIVIAZIONE CHE NON HA UNA GEOMETRIA DEFINITA A LIVELLO MACROSCOPICO.”
L’esempio del coniglietto Stanford fornito dal team dell’ETH di Zurigo è un modello realizzato con un materiale appositamente sintetizzato. Il file .stl per il coniglietto è stato tradotto dalla squadra in un codice di quattro cifre. Questo codice è stato sintetizzato in una corrispondente sequenza di DNA.
La sequenza del DNA è stata codificata su oligonucleotidi, filamenti sintetici di acido nucleico che formano il DNA, prima di incapsularsi all’interno di nanoparticelle di silice. Le nanoparticelle contenenti DNA sono state quindi miscelate con un materiale termoplastico ed estruse come filamento per la stampa 3D.
Completando il ciclo, piccoli campioni del materiale sono stati tagliati dai modelli coniglietti stampati in 3D, usati efficacemente per “clonare” l’oggetto originale. Cinque generazioni del modello sono state stampate in 3D, ognuna utilizzando un campione rimosso dall’ultimo.
Sebbene i dati si deteriorassero un po ‘ogni volta, (con oltre il 20 percento di informazioni mancanti dalla quinta generazione) il programma di decodifica del team, DNA Fountain, è stato in grado di riempire i dati mancanti e produrre comunque lo stesso oggetto.
.stls tuttavia non sono l’unico tipo di informazione che potrebbe essere memorizzata su filamenti di DNA. In un ulteriore esperimento, il team ha dimostrato la capacità di memorizzare un video di 1,4 MB sul DNA all’interno di lenti per occhiali in plexiglass.
L’articolo che parla del metodo ETH di Zurigo, intitolato ” Un’architettura di archiviazione del DNA delle cose per creare materiali con memoria incorporata “, è pubblicato online sulla rivista Nature Biotechnology . Il documento è scritto da Julian Koch, Silvan Gantenbein, Kunal Masania, Wendelin J. Stark, Yaniv Erlich e Robert N. Grass.