Armazenamento computacional em DNA: o mito torna-se realidade

Nature Nanotechnology relata um avanço significativo no campo do armazenamento e da computação molecular por meio do DNA.

Pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte e da Universidade Johns Hopkins desenvolveram uma tecnologia que permite não apenas armazenar dados, mas também processá-los, apagá-los e reescrevê-los, utilizando filamentos de DNA. Este sistema poderia armazenar o equivalente aos dados de mil computadores portáteis em um espaço tão pequeno quanto um lápis, garantindo a preservação dos dados por milhares de anos.


As pesquisas se concentraram no desenvolvimento de um suporte inovador chamado "dendricoloide". Este polímero ramifica-se a partir de uma estrutura microscópica para formar uma rede de fibras nanoscópicas, oferecendo uma grande superfície para depositar DNA sem sacrificar a densidade de dados.

De acordo com Orlin Velev, coautor do estudo, esta arquitetura única permite armazenar grandes quantidades de dados enquanto facilita sua manipulação, como a exclusão ou a reescrita de seções específicas do DNA.

A compatibilidade entre o suporte de DNA e as operações computacionais tradicionais foi um dos principais desafios desta pesquisa. Albert Keung, um dos responsáveis pelo projeto, explica que a tecnologia desenvolvida supera esse desafio ao permitir a leitura e cópia das informações armazenadas sem danificar o DNA.

Este sistema também oferece a possibilidade de realizar operações de cálculo simples, como resolver quebra-cabeças de sudoku ou problemas de xadrez, preservando a integridade dos dados.

Para alcançar esses resultados, a equipe de pesquisadores colaborou com diversos especialistas, especialmente para integrar canais microfluídicos que permitem mover os ácidos nucleicos e iniciar comandos de cálculo. Eles também utilizaram o sequenciamento por nanopores para ler diretamente os dados em RNA após copiá-los a partir da superfície do suporte em DNA.

Esta abordagem multi-tecnológica permite combinar as vantagens da densidade de armazenamento do DNA e as capacidades de processamento dos sistemas eletrônicos.

Este sistema, batizado de "primordial DNA store and compute engine", abre caminho para uma utilização mais ampla do DNA para armazenamento de dados e aplicações computacionais. Promete uma solução confiável e duradoura, com dados potencialmente armazenados por milhares de anos em condições comerciais. No entanto, apesar desses avanços, desafios técnicos ainda persistem antes de uma possível comercialização.