{"id":201484,"date":"2019-12-23T11:30:04","date_gmt":"2019-12-23T10:30:04","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=201484"},"modified":"2019-12-23T11:30:04","modified_gmt":"2019-12-23T10:30:04","slug":"dna-alltagsgegenstaende-datenspeicher","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/dna-alltagsgegenstaende-datenspeicher\/","title":{"rendered":"DNA in Alltagsgegenst\u00e4nden als Datenspeicher"},"content":{"rendered":"<p>cBeim Wort Datenspeicher denken die meisten Menschen in erster Linie an Computer, Festplatten, USB-Sticks, CDs oder auch auch Handys und dergleichen. Wissenschaftler der <a href=\"https:\/\/ethz.ch\/de.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">ETH Z\u00fcrich<\/a> haben nun gemeinsam mit einem israelischen Kollegen eine M\u00f6glichkeit gefunden, Informationen auf allen m\u00f6glichen beliebigen Objekten zu speichern. So lassen sich Daten beispielsweise in Hemdkn\u00f6pfen, Wasserflaschen oder sogar Brillengl\u00e4sern speichern oder verstecken. Die Daten k\u00f6nnen dann Jahre oder Jahrzehnte sp\u00e4ter wieder ausgelesen werden.<\/p>\n<p>Als Speichermedium dient laut Aussagen der Wissenschaftler die DNA im jeweiligen Medium, auch wenn k\u00fcnstliche Objekte \u2013 im Gegensatz zu Lebewesen \u2013 eigentlich gar keine DNA haben. Ein Objekt, das gem\u00e4\u00df einer Bauanleitung mit einem 3D-Drucker hergestellt wird, kann nur dann noch einmal genauso produziert werden, wenn die originalen digitalen Informationen immer noch vorhanden sind. Im Objekt selbst sind diese Informationen normalerweise nicht gespeichert.<\/p>\n<p>Die Forscher der ETH Z\u00fcrich haben nun aber eine M\u00f6glichkeit gefunden, genau das zu tun. \u201eEs l\u00e4sst sich damit eine 3D-Druck-Anleitung in ein Objekt integrieren, sodass diese selbst nach Jahrzehnten oder Jahrhunderten noch direkt aus dem Objekt herausgelesen werden kann\u201c, erkl\u00e4rt Robert Grass, Professor am Departement Chemie und Angewandte Biowissenschaften. Gespeichert ist die Information wie bei Lebewesen in DNA-Molek\u00fclen.<\/p>\n<h3>DNA in Nanok\u00fcgelchen<\/h3>\n<p>Diese DNA sind in diesem Fall winzige Glask\u00fcgelchen, die einen DNA-\u201eStrichcode\u201c enthalten. Diese Nanok\u00fcgelchen kann man laut der Erfinder unter anderem als Tracer bei geologischen Untersuchungen verwenden oder man kann damit hochwertige Nahrungsmittel kennzeichnen, um sie von F\u00e4lschungen zu unterscheiden. Der Strichcode sei dabei verh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig kurz: 100 Bit (100 Stellen \u201e0\u201c oder \u201e1\u201c). Die Technologie wird mittlerweile vom ETH-Spin-off Haelixa kommerzialisiert.<\/p>\n<p>Au\u00dferdem hat Grass Kollege Yaniv Erlich, ein israelischer Computerwissenschaftler, eine Methode entwickelt, mit der theoretisch 215.000 Terabytes an Daten in einem einzigen Gramm DNA gespeichert werden k\u00f6nnen. Grass selbst speicherte vor einem Jahr ein ganzes Musikalbum \u2013 15 Megabytes an Daten \u2013 in DNA. Die beiden Wissenschaftler kombinierten nun ihre Ans\u00e4tze zu einer neuen Datenspeicherform, die sie \u201eDNA der Dinge\u201c nennen \u2013 in Anlehnung an das \u201eInternet der Dinge\u201c. Das erm\u00f6glicht es, dass physische und virtuelle Gegenst\u00e4nde zusammenarbeiten, indem sie miteinander vernetzt werden.<\/p>\n<p><iframe loading=\"lazy\" title=\"Alltagsgegenst\u00e4nde als Datenspeicher\" width=\"1290\" height=\"726\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/qOUwVpLBajo?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe><\/p>\n<p>Als Beispiel produzierten die Forscher mittels 3D-Druck ein H\u00e4schen aus Kunststoff, das in kleinen Glask\u00fcgelchen seine eigene Bauanleitung in sich tr\u00e4gt, die \u2013 wie bei lebendigen Hasen \u2013 \u00fcber Generationen erhalten bleibt. Um das zu beweisen, entnahmen die Wissenschaftler die Druckinformationen aus einem kleinen Teil des H\u00e4schens und druckten daraus insgesamt f\u00fcnf Mal ein neues H\u00e4schen. Diesen Prozess konnten sie f\u00fcnfmal wiederholen und so quasi \u201eUrururenkel\u201c des H\u00e4schens herstellen.<\/p>\n<p>Alle anderen bekannten Speicherformen h\u00e4tten eine unver\u00e4nderliche Geometrie und man k\u00f6nne die Form nicht ver\u00e4ndern, ohne Information zu verlieren, sagt Erlich. \u201eDNA ist derzeit die einzige Datenspeicherform, die auch in fl\u00fcssiger Form vorliegen kann. Dies erlaubt es uns, sie in Objekte jeglicher Form einzubringen.\u201c<\/p>\n<h4>Informationen in Alltagsgegenst\u00e4nden verstecken<\/h4>\n<p>Ein weiterer Vorteil der neuen Technologie sei, dass man Information in Alltagsobjekten verstecken kann, betonen die Forscher. Sie nannten als Beispiel einer sogenannten Steganografie das geheime Archiv, das im Warschauer Ghetto in Milchkannen angelegt wurde, um die Dokumente vor Hitlers Truppen zu verstecken.<\/p>\n<p>Die Wissenschaftler des ETH speicherten mit Hilfe der Glask\u00fcgelchen-Technologie einen Kurzfilm \u00fcber dieses Archiv in einem unauff\u00e4lliges Brillenglas. \u201eMit einer solchen Brille w\u00e4re es problemlos m\u00f6glich, die Sicherheitskontrolle an einem Flughafen zu passieren und damit unerkannt Informationen von einem Ort zu einem anderen zu transportieren\u201c, sagt Erlich. Verstecken k\u00f6nne man die Glask\u00fcgelchen im Prinzip in allen Kunststoffobjekten, welche bei der Herstellung nicht allzu hoch erhitzt werden m\u00fcssen, zum Beispiel in Epoxide, Polyester, Polyurethane und Silikone.<\/p>\n<figure id=\"attachment_201480\" aria-describedby=\"caption-attachment-201480\" style=\"width: 554px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-201480\" src=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/image.imageformat.text50percent.318380301.jpg\" alt=\"\" width=\"554\" height=\"369\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-201480\" class=\"wp-caption-text\">ETH-Doktorand Julian Koch tr\u00e4gt eine Brille, in deren Gl\u00e4ser ein Kurzfilm gespeichert ist. (Bild: ETH Z\u00fcrich \/ Jonathan Venetz)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Die Technologie k\u00f6nnte aber nicht nur f\u00fcr Spione eine neue \u00c4ra einl\u00e4uten, man k\u00f6nnte damit beispielsweise auch Medikamente kennzeichnen oder Baustoffe wie Klebemittel oder Farben. Die Informationen zu deren Qualit\u00e4t k\u00f6nnten direkt im Medikament oder Baustoff hinterlegt werden, sagt Grass. So k\u00f6nnten Arzneimittel\u00fcberwachungsbeh\u00f6rden Messergebnisse der Produktionsqualit\u00e4tskontrolle direkt aus dem Produkt herauslesen und bei Geb\u00e4uden k\u00f6nnte man bei einer Renovation sehen, welche Produkte von welchen Herstellern beim Bau verwendet wurden.<\/p>\n<p>Bis die Methode im gro\u00dfen Stil eingesetzt werden kann, muss sie allerdings noch um einiges g\u00fcnstiger werden. Eine 3D-Druckdatei wie die der H\u00e4schen in DNA-Unformation zu \u00fcbersetzen kostet laut Grass aktuell rund 2000 Franken (knapp 1.840 Euro).<\/p>\n<p>Der Artikel \u00fcber die neue Datenspeichertechnologie erschien im Fachmagazin <a href=\"https:\/\/www.nature.com\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Nature Biotechnology<\/a>.<\/p>\n<p><em><strong>Titelbild:<\/strong> Ein 3D-Drucker druckt einen Kunststoffhasen. Im Kunststoff sind DNA-Molek\u00fcle enthalten, in denen die Druckanleitung kodiert ist. (Bild: ETH Z\u00fcrich \/ Julian Koch)<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>cBeim Wort Datenspeicher denken die meisten Menschen in erster Linie an Computer, Festplatten, USB-Sticks, CDs oder auch auch Handys und dergleichen. Wissenschaftler der ETH Z\u00fcrich haben nun gemeinsam mit einem israelischen Kollegen eine M\u00f6glichkeit gefunden, Informationen auf allen m\u00f6glichen beliebigen Objekten zu speichern. 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