সেমিনাল মাইকেল ফ্যারাডে কাগজটি ফ্লুরোসেন্ট কালিতে ডিজিটালভাবে সংরক্ষণ করা হয়

অপটিক্যাল ডিস্ক, ফ্ল্যাশ ড্রাইভ এবং ম্যাগনেটিক হার্ড ডিস্ক ড্রাইভ ডিজিটাল ডেটা কয়েক দশক ধরে সংরক্ষণ করতে পারে এবং দীর্ঘমেয়াদী ডেটা স্টোরেজের জন্য এই পদ্ধতিগুলিকে আদর্শের চেয়ে কম করতে প্রচুর শক্তির প্রয়োজন হয়। গবেষকরা অণুগুলিকে বিকল্প হিসেবে ব্যবহার করার চেষ্টা করছেন, বিশেষ করে ডিএনএ তথ্য সংরক্ষণের ক্ষেত্রে। এই পদ্ধতিগুলি তাদের নিজস্ব চ্যালেঞ্জ নিয়ে আসে, যার মধ্যে উচ্চ সংশ্লেষণ খরচ এবং ধীর পড়া এবং লেখার হার রয়েছে।

এখন, হার্ভার্ড ইউনিভার্সিটির বিজ্ঞানীরা খুঁজে বের করেছেন কিভাবে তথ্য সংরক্ষণের একটি সস্তা এবং দ্রুত উপায় হিসেবে বিট হিসেবে ফ্লুরোসেন্ট রং ব্যবহার করা যায়। একটি নতুন কাগজ এসিএস সেন্ট্রাল সায়েন্স জার্নালে প্রকাশিত। গবেষকরা 19 শতকের পদার্থবিদদের একজনকে রেখে তাদের পদ্ধতি পরীক্ষা করেছেন মাইকেল ফ্যারাডেইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজম এবং কেমিস্ট্রি, সেইসাথে ফ্যারাডে এর জেপিইজি ইমেজের উপর সেমিনাল পেপার।

“এই পদ্ধতিটি কম খরচে আর্কাইভ ডেটা স্টোরেজে অ্যাক্সেস প্রদান করতে পারে।” সহ-লেখক অমিত এ নগরকর বলেছেন, জর্জ হোয়াইটসাইডস হার্ভার্ড ল্যাবরেটরিতে পোস্টডক্টরাল ছাত্র হিসেবে গবেষণা পরিচালনা করা। “[It] বিদ্যমান বাণিজ্যিক প্রযুক্তি – ইঙ্কজেট প্রিন্টিং এবং ফ্লুরোসেন্ট মাইক্রোস্কোপি ব্যবহার করে দীর্ঘমেয়াদী ডেটা স্টোরেজে প্রবেশাধিকার প্রদান করে। নগরকর এখন একটি স্টার্টআপের জন্য কাজ করে যা পদ্ধতিটিকে বাণিজ্যিকীকরণ করতে চায়।

তথ্য সংরক্ষণের জন্য ডিএনএ ব্যবহারে আগ্রহী হওয়ার উপযুক্ত কারণ রয়েছে। পূর্বে রিপোর্ট করা হয়েছে, ডিএনএতে চারটি রাসায়নিক কাঠামোগত ব্লক রয়েছে যা এক ধরনের কোড গঠন করে – এডেনিন (এ), থাইমাইন (টি), গুয়ানিন (জি) এবং সাইটোসিন (সি)। তথ্যটি বাইনারি কোড থেকে বেস -4 কোডে রূপান্তরিত করা যেতে পারে, চারটি অক্ষরের একটিতে নিক্ষিপ্ত এবং ডিএনএতে সংরক্ষণ করা যেতে পারে। ডিএনএতে প্রচলিত স্টোরেজ সিস্টেমের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ডেটা ঘনত্ব রয়েছে। এক গ্রাম প্রায় 1 বিলিয়ন টেরাবাইট (1 zettabyte) তথ্য উপস্থাপন করতে পারে। এবং এটি একটি শক্তিশালী হাতিয়ার: সংরক্ষিত ডেটা দীর্ঘ সময়ের জন্য সংরক্ষণ করা যেতে পারে – দশক এবং এমনকি শতাব্দী।

সাম্প্রতিক বছরগুলোতে ডিএনএ ডেটা সংরক্ষণ করা উল্লেখযোগ্যভাবে অগ্রসর হয়েছে, যার ফলে মৌলিক পদ্ধতির কিছু উদ্ভাবন মোচড় দিয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, দুই বছর আগে, স্ট্যানফোর্ডের বিজ্ঞানীরা সফলভাবে স্ট্যানফোর্ড খরগোশের একটি 3D- মুদ্রিত সংস্করণ তৈরি করেছিলেন, যা 3D কম্পিউটার গ্রাফিক্সের একটি সাধারণ পরীক্ষার মডেল, যাতে খরগোশ প্রজননের জন্য মুদ্রণ নির্দেশনা ছিল। 3D প্রিন্টিংয়ের জন্য ব্যবহৃত প্লাস্টিকে DNA- ধারণকারী ন্যানোবেড যুক্ত করার জন্য খরগোশ প্রায় 100 কিলোবাইট ডেটা সঞ্চয় করে।

যাইহোক, ডিএনএ ব্যবহারও চ্যালেঞ্জ তৈরি করে। উদাহরণস্বরূপ, ডিএনএ থেকে তথ্য সংরক্ষণ এবং পুনরুদ্ধার করতে সাধারণত একটি সম্পূর্ণ সময় লাগে, যা পুরো ক্রমটি প্রয়োজনীয়। এবং ডিএনএ সংশ্লেষণ করার আমাদের ক্ষমতা তথ্য সংরক্ষণের একটি বাস্তব মাধ্যম হয়ে ওঠার আগে এখনও অনেক দূর যেতে হবে। অন্যান্য বিজ্ঞানীরা আণবিক তথ্য সংরক্ষণের জন্য অ-জৈবিক পলিমার ব্যবহারের সম্ভাবনা এবং ট্যানডেম ভর স্পেকট্রোমেট্রির সাহায্যে পলিমারকে সিকোয়েন্স করে (বা পড়া) সংরক্ষিত ডেটা বোঝার সম্ভাবনা অধ্যয়ন করেছেন। সিন্থেটিক পলিমার সংশ্লেষণ এবং পরিশোধন একটি ব্যয়বহুল, জটিল এবং সময়সাপেক্ষ প্রক্রিয়া।

2019 সালে হোয়াইটসাইড ল্যাবরেটরি সফলভাবে প্রদর্শিত বাণিজ্যিকভাবে উপলভ্য মিশ্রণে ডেটা সংরক্ষণ করা oligopeptides ধাতব পৃষ্ঠে, সময় ব্যয়কারী এবং ব্যয়বহুল সংশ্লেষণ কৌশলগুলির প্রয়োজন ছাড়াই। গবেষণাগার সঞ্চিত তথ্য পড়ার জন্য আণবিক ওজন দ্বারা অণুগুলিকে পৃথক করতে একটি ভর বর্ণালী ব্যবহার করে। যাইহোক, এখনও কিছু সমস্যা ছিল, বিশেষ করে পড়ার সময় ডেটা ধ্বংস। এছাড়াও, পড়ার প্রক্রিয়াটি ধীর ছিল (প্রতি সেকেন্ডে 10 বিট) এবং আকার হ্রাস করা সমস্যাযুক্ত ছিল, কারণ লেজার স্পটের আকার হ্রাসের ফলে ডেটাতে গোলমাল বৃদ্ধি পায়।

সেই নগরকর এবং তাই। অণুগুলি অধ্যয়ন করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে যা অপটিক্যালি আলাদা করা যায়, আণবিক ওজন দ্বারা নয়। বিশেষ করে, তারা বিক্রয়ের জন্য ফ্লোরোসেন্ট পেইন্টের সাতটি ভিন্ন রং বেছে নিয়েছে। তথ্য “লিখতে”, টিম একটি জটিল প্রিন্টার ব্যবহার করে মিশ্রিত ফ্লুরোসেন্ট রঞ্জকের মিশ্রণটি একটি ইপক্সি সাবস্ট্রেটে নির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়াশীল অ্যামাইন গ্রুপ ধারণ করে। পরবর্তী প্রতিক্রিয়া স্থিতিশীল বন্ধন গঠন করে যা কার্যকরভাবে তথ্য লক করে।