Al insertar enlaces frágiles entre cada byte molecular, Los polímeros digitales se pueden leer fácilmente mediante espectrometría de masas. Crédito:Jean-François Lutz, Instituto Charles Sadron (CNRS)
Usando espectrometría de masas, Los investigadores han leído por primera vez varios bytes de datos registrados a escala molecular utilizando polímeros sintéticos. Su trabajo establece un nuevo punto de referencia para la cantidad de datos almacenados como una secuencia de unidades moleculares (monómeros) que se pueden leer utilizando este método de rutina. También prepara el escenario para el almacenamiento de datos en una escala 100 veces menor que la de los discos duros actuales. Los hallazgos de los científicos se publican en Comunicaciones de la naturaleza .
¿Algún día los discos duros utilizarán polímeros para el almacenamiento de datos? Desde hace varios años, Los investigadores se han enfrentado al desafío de intentar registrar información con estas moléculas largas. Los polímeros tienen un gran potencial ya que los monómeros componentes que comprenden un bit ocupan 100 veces menos espacio que los discos duros actuales. Por tanto, su uso podría reducir drásticamente el tamaño de los medios de almacenamiento informáticos. Sin embargo, los investigadores se han visto frustrados en sus esfuerzos por leer con eficacia los datos de los polímeros. Ahora, un equipo de científicos del CNRS y de la Universidad de Aix-Marsella ha demostrado que se puede utilizar un espectrómetro de masas para leer largas secuencias de datos registrados a escala molecular. Espectrómetros de masas, popular entre los químicos, son rápidos y fáciles de usar.
Para lograrlo el equipo utilizó moléculas sintéticas, más sencillo de trabajar que con moléculas naturales como el ADN. Su estructura se optimizó para la secuenciación mediante espectrometría de masas. Los polímeros están compuestos por dos tipos de monómeros (con grupos fosfato), que corresponden a 0 y 1 respectivamente. Después de cada ocho de estos "bits de monómero, "se agregó un separador molecular. El número de bytes representados por el polímero completo es igual al número de grupos de ocho bits. El primer paso para leer la información codificada es dividir el polímero en bytes moleculares separándolo en los sitios del separador; el siguiente es romper los enlaces de fosfato para la secuenciación de cada byte.
El equipo de químicos logró sintetizar polímeros que pueden almacenar hasta ocho bytes. Por lo tanto, pudieron grabar la palabra "Secuencia" en código ASCII, que asigna un byte único a cada letra y signo de puntuación. Al decodificar con éxito esta palabra mediante espectrometría de masas, establecieron un nuevo récord para la longitud de una molécula que se puede leer utilizando esta técnica. Aunque el análisis manual de los datos digitales lleva algunas horas, Debería ser posible reducir el tiempo necesario a unos pocos milisegundos desarrollando software para realizar esta tarea. Al asociar tiempos de lectura cortos con los métodos automatizados actuales para escribir datos, este trabajo allana el camino para el almacenamiento de polímeros sintéticos de varios kilobytes de datos, aproximadamente equivalente a una página de texto, al igual que los primeros disquetes.