Ученые смогли закодировать изображения в продуктах метаболизма — Naked Science
04.07.2019
4 минуты
Никита Шевцов
103

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

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 фрагмет и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:48
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

Вчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

6 часов назад
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности к игре 2012 года.

Вчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

19 января
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

Позавчера, 14:48
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: