Ученые смогли закодировать изображения в продуктах метаболизма — Naked Science
04.07.2019
Никита Шевцов

Ученые смогли закодировать изображения в продуктах метаболизма

Исследователи из Университета Брауна нашли способ хранить и извлекать данные, хранящиеся в искусственных метаболомах — растворах, содержащих продукты метаболизма.

safe_image
©Wikipedia

Молекулы ДНК хорошо известны как носители огромного количества биологической информации, поэтому ученые заинтересованы в использовании этих соединений в качестве устройств для хранения данных. Согласно некоторым исследованиям, плотность записи информации в ДНК гораздо выше, чем на существующие жесткие диски. Но новое исследование показывает, что ДНК не единственная молекула, которая способна хранить такие объемы информации.

 

В новой статье, опубликованной в журнале Plos One, исследователи показали, что они могут кодировать файлы изображений размером в несколько килобайт с помощью растворов метаболитов и считывать с них информацию. По словам ученых, в некоторых ситуациях небольшие молекулы могут иметь даже большую плотность записи информации, чем ДНК.

 

Ученые собрали собственные искусственные метаболомы — растворы низкомолекулярных продуктов метаболизма. Наличие или отсутствие конкретного метаболита в смеси кодирует один бит цифровых данных, ноль или единицу. Количество типов молекул в искусственном метаболоме определяет число битов, которые может содержать каждая смесь.

 

Для своей работы исследователи создали массивы из шести и 12 метаболитов — значит, каждая смесь могла хранить шесть или 12 битов информации. После этого ученые поместили тысячи смесей на небольшие металлические пластины в виде капель объемом в несколько нанолитров. Содержание и расположение капель, точно помещенных на поверхность пластин специальным роботом, шифрует необходимые данные.

 

Затем пластины сушат, оставляя крошечные пятна молекул метаболита, каждая из которых содержит зашифрованную информацию. Данные можно после этого прочитать, используя масс-спектрометр.

 

Однако у этой технологии есть некоторые ограничения. Например, многие метаболиты химически взаимодействуют друг с другом, если их поместить в один и тот же раствор. Это может привести к ошибкам или потере данных. Но это ошибка, которая в итоге может стать преимуществом. Возможно, можно использовать эти реакции, чтобы проводить различные операции с хранящимися данными и даже решать некоторые задачи. Получится своего рода молекулярный компьютер.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

10 часов назад
Илья Ведмеденко

Российские специалисты разрабатывают четырехдвигательную версию пассажирского Ил-114. Это позволит повысить дальность и грузоподъемность крылатой машины.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: