Et si la plus petite molécule de vie se transformait en stockage ultime du numérique ? Face à l'avalanche de données qui submerge la planète, des chercheurs explorent la structure physique de l'ADN, bien au-delà de son rôle génétique, pour stocker et protéger des informations.
Une collaboration à l'université d'Arizona a abouti à deux études publiées dans
Advanced Functional Materials et
Nature Communications. Ces travaux montrent comment l'ADN peut être transformé en support de stockage extrêmement compact. La technique ne repose pas sur le séquençage génétique, mais sur la forme physique des nanostructures d'ADN. Lorsqu'elles traversent un capteur nanométrique, leur silhouette génère des signaux électriques que des algorithmes d'apprentissage automatique interprètent pour reconstituer du texte avec une grande précision.
L'approche présente plusieurs avantages. Elle est plus rapide et potentiellement moins coûteuse que les méthodes de stockage classiques sur ADN. Sa grande densité permettrait de conserver des archives colossales, scientifiques ou culturelles, dans un espace minuscule et avec une durabilité remarquable. Cette piste ouvre la porte à des systèmes d'archivage de très long terme, très économe en énergie.
Parallèlement, l'équipe a exploré le cryptage moléculaire. Les chercheurs ont conçu des structures en origami d'ADN, pliées en formes précises. L'information n'est plus codée en bits, mais dans l'arrangement et le motif de ces nanostructures. Cette méthode crée un code moléculaire que seul un outil spécifique peut déchiffrer, ajoutant une couche de sécurité intrinsèque.
Pour lire le message caché, les scientifiques utilisent une forme avancée de microscopie à super-résolution capable de visualiser chaque structure individuelle. Un logiciel analyse alors des milliers d'images pour regrouper les motifs similaires et les traduire. Sans cette clé de décodage, les arrangements observés restent incompréhensibles. La diversité des formes en trois dimensions augmente encore le nombre de combinaisons possibles.
Hao Yan, professeur à l'université d'Arizona, explique que l'ADN est traitée comme une plateforme et non plus seulement comme un matériel génétique. Cette vision permet de repenser totalement la manière dont les données sont conservées et lues à l'échelle nanométrique. L'équipe rassemble ainsi des compétences en nanotechnologie ADN, en imagerie optique et en intelligence artificielle.
Ces deux méthodes pourraient un jour converger. La lecture électronique rapide des nanostructures pourrait être combinée au cryptage moléculaire pour créer des systèmes de données à la fois denses et sécurisés. Cela pourrait être utile pour archiver des données sensibles dans des environnements difficiles, comme des températures extrêmes, où l'électronique classique montre des limites.
Chao Wang, co-auteur des études, voit dans ce domaine émergent un terrain fertile pour d'autres applications, comme la détection biologique avancée ou la création de nanodispositifs programmables. En utilisant une molécule biologique comme plateforme d'information, la frontière entre le vivant et la technologie numérique s'estompe.