У найближчому майбутньому відслідковувати об’єкти будуть за допомогою молекулярних міток

Система молекулярного маркування на основі ДНК може замінити друковані штрих-коди

Нова система молекулярного маркування на основі ДНК може змінити спосіб відстеження товарів, від вакцин до підручників.

Відслідковування пластикових бирок, GPS / ГЛОНАСС закладок, трекерів та маяків, які зазвичай використовують при моніторингу пересування вантажів та інших об’єктів, не просто запобігають крадіжкам та нецільовому використанню.
Радіочастотна ідентифікація – та інші технології відстеження, такі як штрих-коди і QR-коди – допомагають виробникам, логістичним операторам, координаторам транспортування і менеджерам складів стежити за запасами. У лікарнях технології відстеження допомагають забезпечити доставку потрібних ліків необхідних пацієнтам.

Хоча ці традиційні методи GPS / ГЛОНАСС відстеження транспорту і товарів поширені повсюдно, вони мають безліч недоліків. GPS / ГЛОНАСС трекери, маячки і теги можуть бути пошкоджені або видалені. Для деяких сфер їх застосування є занадто громіздким, непрактичним або таким, що нелегко масштабується.

Porcupine – це нова система молекулярного маркування, розроблена дослідниками Вашингтонського університету і Microsoft.

Технологія молекулярної маркування товарів

Спираючись на останні розробки в області технологій секвенування ДНК і портативних датчиків, Porcupine використовує зневоднені нитки синтетичної ДНК замість радіочастотних міток або штрих-кодів.

Дослідники припускають, що їх рішення є недорогим і простим у використанні.

Молекулярне маркування – не нова ідея, але існуючі методи як і раніше складні і вимагають доступу до лабораторії, що виключає безліч реальних сценаріїв

– заявила докторант Університету Пола Г. Аллена (Школа комп’ютерних наук та інженерії) Кетрін Дорощак,

Ми розробили першу портативну систему наскрізної молекулярної маркування, яка забезпечує швидке масштабне кодування і декодування на вимогу, і яка більш доступна, ніж існуючі методи молекулярної маркування

Як це зроблено?

Дослідники використовували нитки ДНК, так звані молекулярні бити, або «мольбітамі», для створення кодових комбінацій, які можна інтегрувати в більш довгі фрагменти ДНК, але при цьому їх легко розплутати і секвенувати пізніше.

Різні цифрові теги створюються за допомогою наявності або відсутності кожного з 96 різних мольбітов уздовж рядка двійкових нулів і одиниць.

Ми хотіли довести цю концепцію, добившись високої точності, звідси і кількість вихідних 96 штрих-кодів, але ми навмисно розробили нашу систему так, щоб вона була модульною і розширювалася,

– каже старший менеджер з досліджень в Microsoft Research Карина Штраус,

З цими початковими штрих-кодами Porcupine може виробляти близько 4,2 мільярда унікальних тегів з використанням базового лабораторного обладнання без шкоди для надійності при зчитуванні

Попередньо виготовивши і зневоднений нитки ДНК, дослідники змогли створити відносно недорогу і безпечну систему позначок.

Теги можна легко змішувати і зіставляти для створення нових кодів, а оскільки теги такі маленькі, їх нелегко видалити, що додає додатковий рівень безпеки.

На відміну від існуючих методів інвентаризаційного контролю, ДНК-мітки не можна виявити за допомогою погляду або дотику. З практичної точки зору це означає, що їх важко підробити

– сказав Джефф Нівала, науковий співробітник школи Аллена,

Це робить їх ідеальними для відстеження цінних предметів і розподілу брендованих товарів від підробок. Такі системи, як Porcupine, також можна використовувати для відстеження важливих документів. Наприклад, ви можете уявити собі використання молекулярних міток для відстеження бюлетенів виборців і запобігання підробки майбутніх виборів

Щоб продемонструвати нову систему, дослідники використовували молбіти для створення бирки з ініціалами їх лабораторії, MISL. Після регідратації мітки дослідники використовували портативний пристрій з нанопорами для успішного декодування мітки.

Porcupine – ще один захоплюючий приклад гібридної молекулярно-електронної системи, що поєднує молекулярну інженерію, нову сенсорну технологію і машинне навчання для створення нових додатків

– сказав Луїс Сезе, професор школи Аллена.

Таким чином, в майбутньому, можна припустити, що відстеження предметів і об’єктів вийде на якісно новий рівень, буде більш захищеним від пошкоджень і недоступним для маніпуляцій з боку зловмисників.

Однак, що завадить використовувати молекулярне маркування для відстеження наприклад, людей ..?