Cantidades cada vez mayores de datos a menudo requieren un almacenamiento a largo plazo. Los polímeros sintéticos son una alternativa a los medios de almacenamiento tradicionales porque retienen la información almacenada utilizando menos espacio y energía. Sin embargo, la recuperación de datos mediante espectrometría de masas limita la longitud y, por tanto, la capacidad de almacenamiento de las cadenas poliméricas individuales. en el diario Química aplicadalos investigadores han introducido ahora un método que supera esta limitación y permite el acceso directo a bits específicos sin leer la secuencia completa.
Los datos se recopilan continuamente como resultado de transacciones comerciales, monitoreo de procesos, control de calidad o seguimiento de lotes de productos. Almacenar estos datos durante décadas requiere mucho espacio y energía. Para el archivo a largo plazo de grandes cantidades de datos que requieren un acceso poco frecuente, las macromoléculas de secuencia definida, como el ADN y los polímeros sintéticos, son una alternativa atractiva.
Los polímeros sintéticos tienen ventajas sobre el ADN: síntesis simple, alta densidad de almacenamiento y estabilidad en condiciones adversas. Su desventaja es que la información codificada en el polímero se decodifica mediante espectrometría de masas (MS) o secuenciación de masas en tándem (MS).2). Para estos métodos, el tamaño de las moléculas debe ser limitado, lo que limita severamente la capacidad de almacenamiento de cada cadena polimérica. Además, la cadena completa debe decodificarse secuencialmente, bloque por bloque; no se puede acceder directamente a los bits de interés. Es como leer un libro completo en lugar de abrirlo en la página correspondiente. Por el contrario, las cadenas largas de ADN pueden cortarse en fragmentos de longitud aleatoria, secuenciarse individualmente y luego reconstruirse computacionalmente en la secuencia original.
Kyoung Taek Kim y su equipo del Departamento de Química de la Universidad Nacional de Seúl han desarrollado un nuevo método mediante el cual se han desarrollado cadenas de polímeros sintéticos muy largas con pesos moleculares mucho más allá de los límites analíticos de MS y MS.2 puede ser decodificado efectivamente. Como demostración, el equipo codificó y tradujo la dirección de su universidad a ASCII, junto con un código de detección de errores (CRC, un método establecido utilizado para garantizar la integridad de los datos), es un código binario con, en orden de unos y ceros. Esta secuencia de 512 bits se almacenó en una cadena polimérica hecha de dos monómeros diferentes: ácido láctico para representar 1 y ácido fenilláctico para representar 0. Tras la activación química, las cadenas se rompen en estos sitios. En su demostración, obtuvieron 18 fragmentos de diferentes tamaños que la EM podía decodificar individualmente.2 el arreglo
Inicialmente, un software especialmente desarrollado identificó los fragmentos basándose en su masa y sus grupos finales, como lo muestran los espectros de MS. Durante la EM2 En este caso, primero se descomponen los iones moleculares medidos y luego se analizan estos fragmentos. Las piezas se pueden clasificar según la diferencia de masa de las mismas. Con la ayuda del código de detección de errores CRC, el software reconstruyó toda la secuencia de la cadena mientras controlaba el rango de longitud de las cadenas de polímero.
El equipo también pudo decodificar bits interesantes, como la palabra “química” en su código de dirección, sin tener que secuenciar toda la cadena polimérica (acceso aleatorio). Al tener en cuenta que las partes de sus direcciones están en un orden específico (departamento, institución, ciudad, código postal, país) y separadas por comas, lograron separar el punto donde se almacenaba la información deseada. Dispuso las piezas relevantes.
