Almacenamiento basado en ADN revoluciona: convierte objetos cotidianos en archivos duraderos

Investigadores usan moléculas de ADN para almacenar información en objetos cotidianos.

La información puede recuperarse décadas o incluso siglos después.

Actualmente la tecnología es bastante costosa.

¿Cómo lo hicieron?

Para crear objetos con memoria inmutable, investigadores fusionaron moléculas de ADN a un material funcional. Codificaron datos en ADN de forma robusta a errores.

Usaron el esquema de codificación DNA Fountain para corregir errores extremos de dropout y recuperar datos de cantidades mínimas de material.

Sin embargo, simplemente mezclar ADN con materiales funcionales a menudo degrada el ADN por temperaturas elevadas e hidrólisis durante la preparación.

Esto se elimina encapsulando ADN en nanopartículas de sílice. El ADN encapsulado en partícula de sílice facilita mezclar ADN con material de inclusión y aumenta la vida media de moléculas de ADN.

Referencia: Nature Biotechnology | DOI:10.1038/s41587-019-0356-z | ETH Zurich

Estas moléculas de ADN pueden mezclarse con varios materiales y moldearse vía impresión 3D o fundición.

El equipo imprimió en 3D un conejo de plástico para demostrar el método. El conejo contiene 100 Kilobytes de datos —las instrucciones para imprimir el conejo. Esto significa que el objeto lleva su propio plano como conejos reales.

Conejo de plástico impreso en 3D con 100 KB de datos en ADN | Crédito: ETH Zurich / Julian Koch

También recuperaron los datos (instrucciones de impresión) de un trozo pequeño del conejo y lo usaron para imprimir uno nuevo. Repitieron el proceso 5 veces, creando el «tatara-tatara-nieto» del primer conejo.

Aplicaciones

La tecnología podría usarse para ocultar información secreta en material ordinario, técnica llamada esteganografía. Investigadores lo demostraron almacenando un cortometraje (1,4 megabytes) en lentes de gafas convencionales. Se pueden pasar estas gafas por seguridad de aeropuerto sin detectar.

Teóricamente, es posible ocultar información en todos los objetos plásticos (incluyendo silicona, poliuretano, poliéster y epoxidos) mientras no alcancen temperaturas extremas durante fabricación.

Es útil donde se requiere información a nivel de plano accesible, ya sea en objeto fabricado en masa o personalizado. En implantes dentales, por ejemplo, cada estructura es única y personalizada para un paciente particular.

Una aplicación más futurista sería en dispositivos auto-replicantes. La técnica tiene capacidad de replicación suficiente para crear material de almacenamiento para suministro ilimitado de objetos.

La tecnología es cara: traducir un solo archivo de impresión 3D cuesta más de 2.000$. Sin embargo, el coste unitario disminuye al aumentar el lote de objetos.