پلیمر مصنوعی

ذخیره اطلاعات در پلیمری مصنوعی

پژوهشگران برای نخستین بار موفق به ضبط یک کد باینری در یک پلیمر مصنوعی شدند. تیم پژوهشی این پروژه از مؤسسه چارلز سادرون استراسبورگ، با توجه به ساختار DNA در حفظ مقدار بسیار زیادی از اطلاعات ژنتیکی، یک پیام چند بیتی را بر روی یک پلیمر مصنوعی ایجاد کرده و خواندند.

پژوهشگران در گذشته، قادر به استفاده از ساختارهای مولکولی برای تولید یک کد باینری بوده‌اند. قابل توجه است کهDNA انسان با ۳٫۴ میلیارد جفت پایه، می‌تواند مقدار زیادی از اطلاعات را در فضایی بسیار کوچک ذخیره کند.

محدودیت‌های  DNA، دانشمندان را پرانگیزه‌تر از قبل ساخت که برروی تولید نوعی پلیمر مصنوعی که ارزان‌تر، نرم‌تر، قابل‌انعطاف‌تر و توانایی ذخیره و نگه‌داری اطلاعات باینری را داشته باشد، تمرکز کنند. در این طرح، پژوهشگران سعی برآن داشتند که به‌جای استفاده از چهار پایگاه نیتروژنیDNA ، از سه مونومر استفاده کنند. دو مورد از این مونومرها نشانگر اعداد ۰ و ۱ کد باینری هستند که می‌توانند در طول ترکیب به یکدیگر تبدیل نیز شوند. مونومر نیتروکسید سوم نیز به‌منظور تسهیل در نوشتن و خواندن دنباله‌رمزی و اطلاعات، بین بیت‌ها قرار داده می‌شود.

پیام‌های باینری کوتاه به‌صورت دستی ساخته می‌شوند. مونومرها یکی پس از دیگری در یک زنجیره در حال رشد قرار خواهند گرفت. این امر چیزی در حدود یک روز به طول می‌انجامد که اگر این فرایند به صورت خودکار صورت گیرد، سریع‌تر انجام می‌‌شود. رمزگشایی در این طرح، توسط عملیات توالی انجام می‌گردد؛ توالی روشی است که برای چندین دهه در رمزگشایی DNA استفاده می‌شد. درنتیجه طیف‌سنجی جرمی برای کشف اطلاعات کمتر از پنج دقیقه طول می‌کشد.

عملیات توالی مرتباً باعث از بین رفتن پلیمر شده و ممکن است با قرار گرفتن در معرض اشعه لیزر و یا دمای ۶۰ درجه سانتی‌گراد و بالاتر، در هر زمان و بدون خواندن، کدها را از بین ببرد. پژوهشگران دریافتند که در دمای اتاق، پلیمر را می‌توان برای چند ماه و با توجه به ثبات مولکولی، حتی تا چند سال نیز نگهداری کرد. این گروه در نظر دارد که در عرض ۳ تا ۵ سال آینده، بتوان پیام‌هایی از چند کیلوبایت تا چند مگابایت را آنها ذخیره کرد. این پژوهش و فناوری که توسط مؤسسه چارلز سادرون استراسبورگ به ثبت رسیده‌ است، همچنین امکان توسعه بارکد مولکولی را در کوتاه‌مدت نیز فراهم می‌کند.

عملیات توالی را می‌توان در نوعی از برچسب‌زنی استفاده کرد که جعل و ساخت کپی دیگری از آن را عملا غیرقابل ممکن خواهد کرد و برای فراورده‌های به اصطلاح لوکس و گران قیمت، بسیار پرکاربرد خواهد بود. استفاده از مونومر و کدهای مخفی که تنها مختص آزمایشگاه‌ها است، تولید داروهای تقلبی را به مراتب سخت‌تر می‌کند.

منبع:Sciencedaily.com




پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

2 × 2 =