Microsoft Perkenalkan Sistem Penyimpanan Data DNA Secara Otomatis Penuh

• Peneliti membangun sistem terotomatisasi pertama untuk menyimpan dan mengambil data dalam DNA buatan.
• Menyimpan dan kemudian mengambil pesan 5-byte ‘HELLO’.
• Sistem berbasis DNA dapat menyimpan sejumlah besar data dalam ruang yang relatif kecil dan dapat bertahan lebih lama dari perangkat penyimpanan yang ada.

Kita tinggal di dunia yang penuh dengan data dan data ini meningkat dengan angka yang menakjubkan. Menurut edisi ke-6 laporan DOMO, 90% data di dunia telah dihasilkan dalam 2 tahun terakhir. Lebih dari 2,5 eksabyte (atau 2,5 juta terabyte) data diciptakan setiap hari, dan kecepatan ini hanya semakin meningkat dengan pertumbuhan Internet of Things.

Microsoft mengeksplorasi teknik untuk menyimpan sejumlah besar data ini secara efisien. Perusahaan saat ini sedang mengembangkan teknologi komputasi molekuler untuk mengenkripsi dan mengambil data dalam DNA buatan.

Dibandingkan chip berbasis silikon, DNA dapat menyimpan volume informasi digital yang besar dalam ruang yang relatif kecil. Ia dapat memaketkan semua data yang saat ini disimpan dalam data center berukuran gudang ke dalam ruang seukuran kotak korek api.

Pada tahun 2018, peneliti di Universitas Washington mendemonstrasikan teknik di mana mereka dapat menyimpan 1GB data (gambar, audio, video, karya sastra) dalam DNA sintetis.

Baru-baru ini, tim peneliti dari Universitas Washington dan Microsoft hadir dengan sistem terotomatisasi untuk menyimpan dan mengambil data dalam DNA buatan. Ini adalah pertama kalinya seseorang mendemonstrasikan sistem terotomatisasi lengkap untuk menyimpan informasi dalam DNA.

Menggunakan sistem prototipe ini, mereka menyimpan dan kemudian mengambil pesan 5-byte ‘HELLO’. Secara dasar, mereka mengkodekan pesan menjadi potongan DNA buatan dan mengubahnya kembali menjadi data digital.

Bagaimana Cara Kerjanya?

Untuk menyimpan data dalam molekul DNA sintetis, beberapa langkah perantara memerlukan aksi manual di laboratorium penelitian. Otomatisasi proses-proses ini akan membuat penyimpanan lebih terjangkau pada skala komersial. Tujuan studi ini adalah untuk membuktikan bahwa otomatisasi lengkap dapat dicapai.

Referensi: Nature | doi:10.1038/s41598-019-41228-8 | Microsoft

Sistem yang dikembangkan dalam penelitian ini mengubah data digital (‘nol’ dan ‘satu’) menjadi blok pembangun DNA (‘A’, ‘T’, ‘C’ dan ‘G’). Kemudian ia menggunakan beberapa instrumen off-the-shelf untuk mengalirkan kimia dan cairan yang diperlukan ke dalam sintetisator (menciptakan dan potongan DNA) dan mengarahkan mereka ke dalam wadah untuk penyimpanan.

Kredit: Microsoft

Untuk mengambil data, sistem mempersiapkan DNA (dengan menambahkan kimia lain) dan mendorongnya ke bagian lain melalui pompa mikrofluida, di mana urutan DNA dibaca dan diubah kembali menjadi data digital.

Tim juga membangun metode untuk melakukan komputasi yang berguna — seperti mencari dan mengambil hanya gambar yang mengandung sepeda hijau atau apel — hanya menggunakan molekul, tanpa mengubah data kembali ke dalam format digital.

Sistem Komputasi Jenis Baru

Dalam kondisi yang tepat, DNA dapat bertahan lebih lama dari perangkat penyimpanan yang ada yang merusak dalam beberapa dekade. Karena sistem berbasis DNA menggunakan kimia cair untuk memindahkan molekul — yang secara inheren berbeda dari teknologi komputasi saat ini yang menggunakan elektron — mereka memerlukan solusi teknik yang sepenuhnya baru.

Baca: Papan Permainan Tic-Tac-Toe Skala Nano yang Terbuat dari DNA

Ini adalah tingkat komputasi yang sepenuhnya baru di mana molekul digunakan untuk menyimpan data dan elektronik untuk menangani dan memproses data. Ini tentu menawarkan banyak kemungkinan menarik untuk masa depan.