Wetenschappers weten data op te slaan in moleculen voor stofwisseling

Data, moleculen, stofwisseling, wetenschap

Data kun je opslaan op bijvoorbeeld een extra harde schijf, je computer of een USB-stick. Tegenwoordig is het echter ook mogelijk om gegevens op biologisch materiaal op te slaan, bijvoorbeeld in DNA. Nu blijkt dat ook mogelijk met moleculen die je stofwisseling regelen, schrijft New Scientist.

Jacob Rosenstein en zijn collega’s van de Brown University hebben het voor elkaar gekregen om foto’s van een Egyptische kat, een ibex en een anker op te slaan en weer op te vragen via een reeks kleine moleculen. Het gaat om moleculen met suikers en aminozuren.

Volgens de onderzoekers kan met deze aanpak opslag gemaakt worden die minder kwetsbaar is voor hackers, en in extremere omstandigheden kan functioneren.

Ontwikkeling

De wetenschappers maakten voor hun nieuwe vorm van opslag mixen van veelvoorkomende metabolieten. Dat zijn oplossingen met suikers, aminozuren en andere kleine moleculen die we gebruiken om ons eten te verteren en chemische functies uit te voeren.

De wetenschappers gebruiken die metabolieten – of beter gezegd de aanwezigheid of afwezigheid van specifieke metabolieten – als de binaire 1 en 0 die je nodig hebt om digitale informatie te encoderen.

En dat werkte: het team wist uiteindelijk de data in de metabolieten op te halen met een accuraatheid van 99 procent. De wetenschappers deden dit door een massaspectrometer te gebruiken om de chemische mix in ieder stipje met metabolieten te analyseren. Aan de hand van een mix van twaalf metabolieten konden ze zelfs een afbeelding van een kat van een Egyptische tombe te maken op een hogere resolutie.

Erg klein

In dit geval werden de gemixte metabolieten in stipjes op een plaat geplaatst. Die plaat was ter grootte van een handpalm en geeft genoeg ruimte voor plaatjes ter grootte van een thumbnail. Volgens Rosenstein kan de fysieke grootte van de opslagapparaten echter een stuk kleiner worden.

Metabolische moleculen zijn namelijk een stuk kleiner dan DNA en proteïnen, en er zijn veel verschillende soorten. Rosenstein stelt dat dit betekent dat ze kleine hoeveelheden data met een grotere dichtheid kunnen representeren dan DNA. De eenmaal opgeslagen data kan maanden of jaren bewaard blijven.

In vergelijking met elektrische computers, is het systeem nog wat traag. Maar in vergelijking met DNA heeft deze oplossing lage latency, wat betekent dat het mogelijk is om snel datasets te schrijven en te lezen. DNA is echter nog steeds nuttiger voor het opslaan van grotere datasets, aldus Rosenstein.

Foto: Shutterstock.com

0 Reacties
Reageer