L’emmagatzematge d’informació fent servir l’ADN no és una idea de ciència-ficció sinó que serà possible ben aviat. En un article publicat a ‘Nature Nanotechnology’, un equip d’investigadors de la Universitat d’Eindhoven, als Països Baixos, han desenvolupat una nova tècnica que permet fer escalable guardar dades en ADN sintètic, i creuen que d’aquí entre 5 i 10 anys podria estar operatiu el primer centre de dades d’aquest tipus.
Una idea en què fa dècades que es treballa
Tot i que la idea d’emmagatzemar informació en molècules d’ADN va aparèixer als anys 80, no va ser fins trenta anys més tard, amb les innovacions en la creació d’ADN sintètic, que es va començar a desenvolupar seriosament. Des d’aleshores, tant la síntesi com llegir les dades ha anat sent cada cop més barat, i ara podríem ser molt a prop d’un sistema que pugui ser comerciable.
En aquest tipus de sistemes, les dades no s’emmagatzemen en forma de zeros i uns com en un disc dur sinó en les bases de l’ADN, AT i CG. Un centre de dades d’ADN seria un laboratori petit, amb una part on es codifiquessin nous fitxers mitjançant la síntesi d’ADN i una altra plena de càpsules, amb un fitxer a cadascuna, i un braç robòtic que les agafaria, les llegiria i les tornaria a deixar al mateix lloc.
Alguns obstacles importants
En l’ADN sintètic, les bases són enganxades en un ordre concret per formar cadenes que poden contenir la mateixa informació que, a dia d’avui, s’emmagatzema en discos durs. De moment, però, aquesta tècnica només es pot emprar per a arxius, ja que la lectura és un procés molt car i per tant s’ha de reservar per documentació a què no s’hagi d’accedir constantment. No obstant això, les dades ocupen menys espai i la seva vida és molt més llarga.
Així, els centres de dades enormes i amb una despesa energètica també enorme podrien ser, ben aviat, cosa del passat. Un fet molt important en un moment en què la necessitat d’emmagatzemar cada cop més informació i alhora de reduir el consum energètic és cada cop més urgent.
Una gran millora en la lectura de la informació
Darrerament, els autors d’aquest estudi s’han fixat en les formes de llegir les dades, el problema més gran d’aquesta tècnica. Actualment se’n fa servir una anomenada ‘random access’ i que es basa en les PCR. El problema és que no només és procliu als errors sinó que només es pot llegir un arxiu alhora i que, a més la qualitat de les dades es deteriora amb cada lectura. Com amb les tests del coronavirus, la reacció en cadena de la polimerasa crea milions de còpies d’un fragment d’ADN, però això causa errors.
Per posar-hi remei, els investigadors han creat una microcàpsula de proteïnes i un polímer i van enganxar un arxiu a cada càpsula. Aquestes càpsules, a partir de 50ºC, es segellen, permetent que el procés de la PCR tingui lloc de manera independent al seu interior i reduïnt la possibilitat d’errors. Un mètode que han batejat com a ‘PCR termoconfinada’ i que, de moment, ha permès llegir 25 arxius alhora sense problemes. A més, quan la temperatura es redueix, les còpies es desenganxen de la càpsula i l’original es manté, cosa que fa que la seva qualitat no es deteriori gairebé gens, un 0,3% després de tres lectures en comparació al 35% del mètode actual.
Una tecnologia que podria popularitzar-se ben aviat
La millora, però, no s’atura aquí, sinó que els científics també han trobat una manera més fàcil de trobar els arxius a la bibioteca. Cadascun d’ells té una etiqueta fluorescent i cada càpsula un color diferent, de manera que un aparell els pot reconèixer ràpidament. Així, la lectura de dades emmagatemades en ADN ha fet una gran passa endavant i, segons els desenvolupadors d’aquest mètode, només cal esperar que els costos de la síntesi d’ADN continuïn caient per aplicar-la a gran escala.
