Notícia

Projeto de 25 milhões de dólares promoverá armazenamento de dados baseado em DNA

Enquanto o armazenamento atual de dados tenha uma vida útil limitada, as informações armazenadas no DNA podem durar centenas de anos

Branden Camp, Georgia Tech

Fonte

Georgia Tech | Instituto de Tecnologia da Georgia

Data

sábado, 18 janeiro 2020 11:05

Áreas

Nanotecnologia. Tecnologia da Informação.

A demanda por armazenamento de dados tem aumentado rapidamente e, se uma nova iniciativa de pesquisa atingir seus objetivos, essa necessidade poderá ser atendida tirando proveito de um meio de armazenamento de informações que se mostrou eficiente e robusto ao longo dos séculos: o DNA.

O programa de Armazenamento Molecular de Informações (MIST) dos Estados Unidos receberá investimentos de até 25 milhões de dólares para desenvolver técnicas escalonáveis ​​de armazenamento molecular baseadas em DNA. O objetivo do projeto, que será liderado pelo Instituto de Pesquisa do Instituto de Tecnologia da Geórgia (Georgia Tech), é usar o DNA como base para tecnologias de armazenamento implementáveis ​​que podem eventualmente se adaptar ao regime de exabytes e além, com redução na pegada física, requisitos de energia e custo em relação às tecnologias de armazenamento convencionais.

A tecnologia já existe para armazenar e ler informações no DNA – que também codifica o modelo genético para os organismos vivos – mas avanços significativos serão necessários para torná-lo comercialmente prático e competitivo em termos de custo com as tecnologias disponíveis. Enquanto o armazenamento atual de dados tenha uma vida útil limitada, as informações armazenadas no DNA podem durar centenas de anos.

“O objetivo é reduzir significativamente o tamanho, o peso e a energia necessários para o armazenamento de dados”, disse a Dra. Alexa Harter, diretora do Laboratório de Pesquisa em Cibersegurança, Proteção de Informações e Avaliação de Hardware do Georgia Tech.

O projeto Software e Hardware de Arquivamento Molecular Escalável (SMASH) resultou de uma proposta preparada pelo Georgia Tech, pela empresa Twist Bioscience, pela empresa Roswell Biotechnologies e pela Universidade de Washington, em colaboração com a Microsoft.

Nos planos do projeto, a Twist projetará uma plataforma de síntese de DNA em silício que “grava” as fitas de DNA que transportam os dados. A Roswell fornecerá a tecnologia de sequenciamento de DNA, ou “leitura”, e a Universidade de Washington – em colaboração com a Microsoft – ficará com a arquitetura de sistema e análise de dados. No Georgia Tech, o projeto envolverá instalações de fabricação no Instituto de Eletrônica e Nanotecnologia e pesquisadores de especialidades como química e teoria da informação, que também se beneficiarão dos laboratórios do instituto de Pesquisa.

“A razão pela qual as pessoas estão olhando para o DNA para armazenamento é que ele evoluiu ao longo dos tempos como um meio muito compacto e confiável de armazenamento de informações”, disse o Dr. Nicholas Guise, cientista sênior do Instituto de Pesquisa do Georgia Tech. “É tão compacto que um arquivo de DNA prático pode armazenar um exabyte de dados – equivalente a um milhão de discos rígidos de um terabyte – em um volume do tamanho de um cubo de açúcar. Os cientistas conseguiram ler o DNA de animais que morreram séculos atrás, então os dados duram essencialmente para sempre, nas condições corretas. ”

Hoje, a tecnologia para codificar e decodificar o DNA funciona em pequena escala, mas para ser útil para fins comerciais de arquivamento, os pesquisadores terão que aumentar a produção de DNA sintético, conectá-lo de forma confiável a sistemas de computação estabelecidos e melhorar a velocidade da gravação e leitura de dados. O objetivo do projeto seria codificar e decodificar terabytes de dados em um dia a custos e taxas mais de 100 vezes melhores que as tecnologias atuais.

Parte do desafio técnico está na interface do DNA com as tecnologias eletrônicas CMOS padrão. Os pesquisadores planejam construir chips híbridos nos quais o DNA cresce acima das camadas que contêm os eletrônicos. “O projeto geral alavancará a eficiência das tecnologias atuais de semicondutores”, concluiu a Dra. Brooke Beckert, do Georgia Tech.

Acesse a notícia completa na página do Georgia Tech (em inglês).

Fonte: John Toon, Instituto de Tecnologia da Georgia. Imagem: Branden Camp, Georgia Tech.

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