کد مولکولی برای رمزگذاری داده ها

کد مولکولی برای رمزگذاری داده ها

آیا پین کد خود را به خاطر می آورید؟ محققان یک کد مولکولی برای رمزگذاری داده ها ایجاد می کنند.

کد مولکولی برای رمزگذاری داده ها : محققان با استفاده از ماکرومولکول های مصنوعی به عنوان جایگزینی برای رمزگذاری داده ها ، برخی از اشکالات مربوط به ذخیره اطلاعات مبتنی بر DNA را برطرف می کنند.

در عصر اطلاعات ، ایمن نگه داشتن داده از اهمیت بالایی برخوردار است. تمایل ما برای پنهان کردن اطلاعات از چشمان ناخواسته در طول تاریخ مستند شده است. از جوهرهای نامرئی که سال ها استفاده می شد گرفته تا رمزنگاری پیشرفته ای که امروزه برای محافظت از داده های دیجیتال استفاده می شود.

اما اکنون علم با ظهور زمینه رمزنگاری مولکولی ، که در آن اطلاعات در سیستم های رمزگذاری مولکولی یا بیومولکولی پنهان است ، این امر را به سطح بالاتری رسانده است. علاوه بر این ، با تولید هرچه بیشتر داده ها ، به زودی از توانایی خود در ذخیره سازی آن با استفاده از تراشه های مبتنی بر سیلیکون فراتر خواهیم رفت. و سیستم های ذخیره سازی مبتنی بر مولکول نیز توانایی گسترش ظرفیت ذخیره سازی ما را دارند.

با توجه به توانایی این سیستم در ذخیره ، پردازش و انتقال مقدار زیادی از اطلاعات ، DNA یک پیشگام مشهور خواهد شد. اما در حالی که ذخیره اطلاعات بیولوژیکی قبلاً با استفاده از DNA نشان داده شده است ، اشکالاتی از جمله تعداد محدود بلوک های ساختمانی طبیعی ، قابلیت نوشتن مجدد ، حساسیت به تخریب و هزینه وجود دارد.

ماکرومولکول های مصنوعی

بنابراین دانشمندان تصمیم گرفته اند تا با استفاده از ماکرومولکول های مصنوعی به عنوان جایگزینی برای رمزگذاری داده ها ، برخی از اشکالات مربوط به ذخیره اطلاعات مبتنی بر DNA را برطرف کنند.

محققان می گویند اگرچه طی سالهای اخیر پروتکلهای زیادی برای ذخیره اطلاعات در مورد ماکرومولکولهای غیر طبیعی و تعیین شده توسط توالی تهیه شده است ، اما رمزگذاری داده همچنان جنبه مهمی در مدیریت داده های مولکولی در آینده باقی مانده است. زیرا افراد و شرکتها به دنبال فن آوری های پیچیده تر و مقاوم در برابر تقلب هستند.

برای انجام این کار ، دانشمندان روشی را برای نوشتن برگشت پذیر کد PIN مولکولی با استفاده از مجموعه ای از بلوک های ساختاری مولکولی ایجاد کرده اند. این روش می تواند با استفاده از یک واکنش چند جز به انواع مختلف مونتاژ شود.

دانشمندان توانستند ماهیت پیوند بین مونومرها را تغییر دهند و ستون فقرات دنباله را به یک پیوند حرارتی برگشت پذیر تبدیل کنند . این بدان معنی است که وقتی توالی PIN گرم می شود ، به راحتی از هم می پاشد.

اجزای مولکولی خاص در واکنش ، اعداد یک تا چهار (اعداد برای PIN) تعیین شده و با نشانگرهای مولکولی یا اثر انگشت مرتبط بودند که با استفاده از تجزیه و تحلیل جرم به راحتی قابل شناسایی هستند.

این نشانگرهای مولکولی برای خواندن مهم هستند زیرا هر یک الگوی ایزوتوپی متمایزی دارند ، که می تواند برای نشان دادن موقعیت رقم در توالی در طول تجزیه و تحلیل جرم استفاده شود.

نوشتن شیمیایی کد PIN

از طریق یک مرحله دو مرحله ای ، دانشمندان قادر به نوشتن شیمیایی کد PIN عددی ، 1-2-3-4 ، با تعیین موقعیت تعداد در نتیجه اثر انگشت تعیین شده A-B-C-D بود. پس از ایجاد کد ، سپس آن را گرم کرده تا آن را بشکنند و مخلوط کنند. زیرا وقتی که مخلوط سرد شود منجر به ترکیب مجدد اعداد PIN به ترتیب کاملا تصادفی می شود.

برای نوشتن شیمیایی کد PIN  رمزنگاری شده ، توالی درهم در حضور یک تله مولکولی گرم می شود. مولکولی که پیوند مطلوبی با واحدهای مونومر جدا شده نسبت به یکدیگر ایجاد می کند. سپس مونومرهای جدا شده به راحتی با استفاده از تجزیه و تحلیل توده و کد اصلی شناسایی شده براساس اثر انگشت متصل شده مونومر شناسایی شدند.

“استفاده از چهار ایزوسیانید مختلف [تعداد PIN مولکولی] 44 (256) ترکیب ممکن را امکان پذیر می کند ، که به معنای ذخیره سازی کوچک 8 بیت است. این استراتژی به راحتی می تواند به طیف گسترده ای از ترکیبات دیگر ایزوسیانید گسترش یابد.

در نتیجه مقدار ارقام قابل رمزگذاری را به میزان قابل توجهی گسترش می دهد تا میزان جایگزینی های احتمالی را به n4 برساند.

اجرای یک شیمی کووالانسی قابل اعتماد و پویا در ماکرومولکول های تعریف شده با توالی می تواند پیشرفت مهمی در توسعه نسل بعدی فناوری های رمزنگاری مولکولی و رمزگشایی تلقی شود.