ДНК-чипы: миллиард гигабайт в капле живой материи

Молекула наследственности, ДНК, способна хранить огромные объёмы информации на протяжении длительного времени в крайне компактном формате. Более десяти лет ученые работают над созданием ДНК-чипов для компьютерных технологий. Основной акцент делается на долгосрочное архивирование данных. По мнению экспертов, такие чипы могут превзойти силиконовые аналоги по плотности хранения, продолжительности жизни и устойчивости.

Для создания ДНК-чипа необходимо кодировать и стабилизировать ДНК соответствующим образом. Исследователи полагают, что таким образом информация может сохраняться тысячи лет. Доступ к данным осуществляется путем автоматического считывания и декодирования последовательности из четырех базовых строительных блоков ДНК.

Однако существуют проблемы. Как отметил профессор Томас Дандекар, глава кафедры биоинформатики университета Julius-Maximilians в Вюрцбурге: "Стоимость хранения данных в ДНК остается высокой, достигая почти 400 000 долларов США за мегабайт. Кроме того, процесс извлечения данных может занять от нескольких часов до нескольких дней."

Недавно в журнале " Trends in Biotechnology " был опубликован обзор, в котором команда профессора рассматривала применение светочувствительных ферментов и программного обеспечения для дизайна белковых сетей, чтобы сделать хранение данных на ДНК более практичным.

В Биоцентре JMU разрабатывается ДНК-чип на основе полупроводниковой наноцеллюлозы. Этот подход обещает высокую устойчивость даже к электромагнитным импульсам, полную перерабатываемость и плотность хранения вплоть до миллиарда гигабайт на грамм ДНК.

Дандекар подчеркнул важность перехода к устойчивым технологиям и утверждает, что современные методы производства чипов еще не достаточно зрелы. Его команда сейчас активно работает над совершенствованием ДНК-чипов, стремясь к их практическому применению в повседневной жизни.