Biološki čipovi mogli bi u dobroj mjeri zamijeniti sadašnju elektroniku, što bi računalnu tehnologiju učinilo održivijom
U obliku DNK priroda pokazuje kako podaci mogu biti pohranjeni dugoročno i uz uštedu prostora. Katedra za bioinformatiku u Würzburgu u Njemačkoj razvija DNK čipove za računalnu tehnologiju.
Molekula DNK može pohraniti veliku količinu informacija tijekom dugih razdoblja na vrlo malom prostoru. Znanstvenici stoga već dobrih deset godina nastoje razviti DNK čipove, primjerice za dugoročno arhiviranje podataka.
vezane vijesti
Takvi bi čipovi bili superiorniji silicijskim u smislu gustoće pohrane, dugovječnosti i održivosti. Lance DNK čine četiri osnovna građevna bloka koja se ponavljaju. Određeni niz ovih blokova može se koristiti za kodiranje informacija, baš kao što to čini priroda.
Da bi se napravio DNK čip, odgovarajuće kodirana DNK mora biti sintetizirana i stabilizirana. Ako je to uspješno napravljeno, informacije mogu biti sačuvane jako dugo - istraživači pretpostavljaju nekoliko tisuća godina - i biti automatski očitane i dekodirane.
Izazovi koje treba prevladati
Istraživači znaju kako je digitalna pohrana podataka DNK s velikim kapacitetom i dugim životnim vijekom izvediva.
Ali, troškovi pohrane su visoki - blizu 400 tisuća američkih dolara po megabajtu - a informacije pohranjene u DNK mogu se povratiti na vrlo spor način.. Za to su potrebni sati do dana, ovisno o količini podataka. Prikladni alati za savladavanje tih izazova su enzimi kontrolirani svjetlom i softver za dizajn proteinske mreže.
O tome pišu Thomas Dandekar, Aman Akash i Elena Bencurova u radu nedavno objavljenom u časopisu Trends in Biotechnology.
Pokazali su, između ostalog, kako kako kombinacija molekularne biologije, nanotehnologije, novih polimera, elektronike i automatizacije, zajedno sa sustavnim razvojem, može učiniti pohranjivanje DNK podataka korisnim za svakodnevnu upotrebu mogućim za nekoliko godina.
vezane vijesti
DNK čipovi napravljeni od nanoceluloze
Dandekarov tim razvija DNK čipove napravljene od poluvodičke, bakterijski proizvedene nanoceluloze.
Cilj im je, između ostalog, pokazati kako je sadašnju elektroniku i računalnu tehnologiju moguće djelomično zamijeniti molekularno biološkim komponentama.
Tako bi mogla biti postignuta potpuna mogućnost recikliranja, kao i visoka razina otpornosti na elektromagnetske impulse ili nestanak struje, ali i velika gustoća pohrane (do jedne milijarde gigabajta po gramu DNK).
Daljnje poboljšanje medija za pohranu DNK
Dandekarov tim trenutno radi na još boljem kombiniranju DNK čipova napravljenih od poluvodičke nanoceluloze s dizajnerskim enzimima koje su razvili.
Enzime je također potrebno dodatno poboljšati, kako bi se postigla bolja kontrola medija za pohranu DNK i smanjenje troškova.
