استفاده از هنر DNA برای تولید عکس با وضوح بالا

اخیرا دانشمندان روشی برای نقاشی با استفاده از DNA توسعه داده‌اند که با عمق رنگ 24 بیت، 16 میلیون رنگ را به دقت تولید می‌کند و تصاویر دیجیتال را با دقت بالا بازتولید می‌کند.

به گزارش تکناک، تصاویر حاصل شگفت‌انگیز هستند و نه تنها یک شکل هنر جدید را نمایش می‌دهند، بلکه پتانسیل پیشرفت‌های ممکن در ذخیره سازی داده‌ها در DNA را نشان می‌دهند.

DNA می تواند حجم عظیمی از اطلاعات را رمزگذاری کند، نه فقط از طریق آرایش پایه ها (حروف GCAT)، بلکه از طریق ساختار دو رشته ای آن.

وقتی که رشته‌ها جفت شده و چیزهایی تحت عنوان دوبلکس را تشکیل می‌دهند، قوانین خاصی را دنبال می‌کنند تا پایداری دوبرابر را تضمین کنند که این قوانین آن‌ها را قابل برنامه‌ریزی می‌سازد. با این حال، دانشمندان کشف کرده اند که با برنامه‌ریزی در درجات ناپایداری، می توانند امکانات DNA را گسترش می‌دهند.

در یک مطالعه جدید، دانشمندان دانشگاه وین از این تکنیک برای ایجاد آثار هنری دی‌ان‌ای (مولکولی که اطلاعات ژنتیکی را حمل می‌کند) روی یک بوم کوچک استفاده کردند. آنها از رشته‌های کوچک DNA مرتبط با مولکول‌های فلورسنت که نور قرمز، سبز یا آبی ساطع می‌کنند، استفاده کردند و از این قطعات برای تشکیل دوبلکس‌هایی با یک رشته DNA بسیار طولانی‌تر متصل به سطح استفاده کردند.

رنگ های مختلف با مخلوط کردن مولکول های قرمز، سبز و آبی در نسبت های مختلف ساخته می شود. در همین حال، سایه خاص هر رنگ را می توان با تنظیم ثبات هر دوبلکس تنظیم کرد و پایداری کمتر باعث ایجاد رنگ تیره تر می شود. تیم تحقیقاتی این کار را انجام داد تا 256 سایه برای هر کانال رنگی ایجاد کند، که 16 میلیون ترکیب منحصر به فرد را فراهم می‌کند. این طیف رنگ کامل RGB استفاده شده در جوهر و نمایشگرها است.

سپس محققان به کار نقاشی با این پالت DNA (molecule that encodes the genetic instructions used in the development and functioning of all known living organisms and many viruses) پرداختند. آنها از تکنیکی به نام سنتز آرایه بدون ماسک (MAS) استفاده کردند که به آنها اجازه می دهد صدها هزار توالی DNA را در یک زمان سنتز کنند و تعیین کنند که کدام رنگ را روی هر پیکسل بوم قرار دهند. با انجام این کار، آنها توانستند تصاویر دیجیتال را روی بوم به اندازه یک ناخن انگشت، با عمق رنگ 24 بیتی با وضوح 1024 در 768 بازتولید کنند. تیم تحقیقاتی می‌گوید که می‌توان این فرآیند را تا Full HD و 4K نیز افزایش داد.

قطعاً تصاویر به‌دست‌آمده بسیار واضح‌تر از آثار هنری قبلی مبتنی بر DNA به نظر می‌رسند و تیم می‌گوید این تکنیک می‌تواند به بهبود زمینه در حال ظهور ذخیره‌سازی داده روی DNA کمک کند.