Система молекулярной маркировки на основе ДНК может заменить печатные штрих-коды
Новая система молекулярной маркировки на основе ДНК может изменить способ отслеживания товаров, от вакцин до учебников.
Отслеживаемые пластиковые бирки, GPS / ГЛОНАСС закладки, трекеры и маяки, которые обычно используют при мониторинге передвижения грузов и других объектов, не просто предотвращают кражи и нецелевое использование.
Радиочастотная идентификация - и другие технологии отслеживания, такие как штрих-коды и QR-коды - помогают производителям, логистическим операторам, координаторам транспортировки и менеджерам складов следить за запасами. В больницах технологии отслеживания помогают обеспечить доставку нужных лекарств нужным пациентам.
Хотя эти традиционные методы GPS / ГЛОНАСС отслеживания транспорта и товаров распространены повсеместно, они имеют множество недостатков. GPS / ГЛОНАСС трекеры, маячки и теги могут быть повреждены или удалены. Для некоторых сфер их применение слишком громоздко, непрактично или нелегко масштабируются.
Porcupine – это новая система молекулярной маркировки, разработанная исследователями Вашингтонского университета и Microsoft.
Технология молекулярной маркировки товаров
Опираясь на последние разработки в области технологий секвенирования ДНК и портативных датчиков, Porcupine использует обезвоженные нити синтетической ДНК вместо радиочастотных меток или штрих-кодов.
Исследователи предполагают, что их решение является недорогим и простым в использовании.
Молекулярная маркировка - не новая идея, но существующие методы по-прежнему сложны и требуют доступа к лаборатории, что исключает множество реальных сценариев
- заявила докторант Университета Пола Г. Аллена (Школа компьютерных наук и инженерии) Кэтрин Дорощак,
Мы разработали первую портативную систему сквозной молекулярной маркировки, которая обеспечивает быстрое масштабное кодирование и декодирование по требованию, и которая более доступна, чем существующие методы молекулярной маркировки
Как это сделано?
Исследователи использовали нити ДНК, называемые молекулярными битами, или «мольбитами», для создания кодовых комбинаций, которые можно интегрировать в более длинные фрагменты ДНК, но при этом их легко распутать и секвенировать позже.
Различные цифровые теги создаются посредством наличия или отсутствия каждого из 96 различных мольбитов вдоль строки двоичных нулей и единиц.
Мы хотели доказать эту концепцию, добившись высокой точности, отсюда и количество исходных 96 штрих-кодов, но мы намеренно разработали нашу систему так, чтобы она была модульной и расширяемой,
- говорит старший менеджер по исследованиям в Microsoft Research Карина Штраус,
С этими начальными штрих-кодами Porcupine может производить около 4,2 миллиарда уникальных тегов с использованием базового лабораторного оборудования без ущерба для надежности при считывании
Предварительно изготовив и обезвожив нити ДНК, исследователи смогли создать относительно недорогую и безопасную систему пометок.
Теги можно легко смешивать и сопоставлять для создания новых кодов, а поскольку теги такие маленькие, их нелегко удалить, что добавляет дополнительный уровень безопасности.
В отличие от существующих методов инвентаризационного контроля, ДНК-метки нельзя обнаружить с помощью взгляда или прикосновения. С практической точки зрения это означает, что их трудно подделать
- сказал Джефф Нивала, научный сотрудник школы Аллена,
Это делает их идеальными для отслеживания ценных предметов и разделения брендированных товаров от подделок. Такие системы, как Porcupine, также можно использовать для отслеживания важных документов. Например, вы можете представить себе использование молекулярных меток для отслеживания бюллетеней избирателей и предотвращения подделки будущих выборов
Чтобы продемонстрировать новую систему, исследователи использовали молбиты для создания бирки с инициалами их лаборатории, MISL. После регидратации метки исследователи использовали портативное устройство с нанопорами для успешного декодирования метки.
Porcupine - еще один захватывающий пример гибридной молекулярно-электронной системы, сочетающей молекулярную инженерию, новую сенсорную технологию и машинное обучение для создания новых приложений
- сказал Луис Сезе, профессор школы Аллена.
Таким образом, в будущем, можно предположить, что отслеживание предметов и объектов выйдет на качественно новый уровень, будет более защищенным от повреждений и недоступным для манипуляций со стороны злоумышленников.
Однако, что помешает использовать молекулярную маркировку для отслеживания например, людей..?
