Codificación de imágenes multinivel en ADN

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Científicos de la Universidad de Cambridge han desarrollado un sistema de codificación de imágenes en ADN en una plataforma de nanoporos, que permite el almacenamiento multinivel. Esta innovación promete más capacidad y programabilidad que otros enfoques que emplean material genético para guardar archivos de imagen.

Una de las aplicaciones del almacenamiento en ADN que más interés está cobrando en los últimos tiempos es el almacenamiento de imágenes, un formato en el que se guarda todo tipo de información, desde documentos históricos a copias digitales de obras artísticas o capturas de satélites meteorológicos para el estudio de la tierra. Los archivos de imagen son los que más espacio ocupan y su volumen no para de crecer, por lo que el almacenamiento molecular en cadenas de ADN podría convertirse en la solución más idónea para guardar estos registros a largo plazo.

Muchos investigadores están trabajando en este campo, entre ellos un equipo del Laboratorio Cavendish, perteneciente a la Universidad de Cambridge, en Reino Unido. En un interesante artículo publicado en la revista Nano Micro Small detallan el desarrollo de un nuevo sistema de almacenamiento de imágenes en ADN, que definen como reescribible, editable y seguro.

Esta innovación se basa en una plataforma de detección de nanoporos de vidrio en estado sólido, con una escala de 14 nanómetros. Con este sistema han logrado guardar imágenes 2D en escala de grises, sometidas a un proceso de cifrado para aportar seguridad. Para ello se establecen uniones de múltiples cadenas de ADN de diferentes tamaños mediante una hebra de portadores de ADN, lo que proporciona distintos niveles de bloqueos de corriente al pasar a través de uno de estos nanoporos.

Explican que la codificación cuaternaria resultante duplica la capacidad típica de los sistemas híbridos, y es posible añadir y eliminar con precisión las nanoestructuras de ADN ancladas al portador mediante ciertas reacciones de desplazamiento de las hebras. En sus experimentos han logrado codificar una imagen en 16 portadores de ADN empleando los códigos de barras cuaternarios, y leerlos de forma simultánea, completando con éxito el proceso de guardado, encriptación y recuperación de la imagen original. Finalmente, destacan que, al evitar el uso de proteínas o reacciones enzimáticas, se logra u sistema de almacenamiento en ADN puro en una plataforma que ofrece más capacidad y programabilidad.