Daten auf DNA: ETH-Forscher gewinnen Erfinder­preis

18. Juni 2021, 11:42
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Die ETH-Profs Robert Grass und Wendelin Stark werden für die Entwicklung eines Datenspeichers geehrt, der Informationen im Erbgut konserviert.

Das Europäische Patentamt (EPA) hat die Gewinnerinnen und Gewinner des Europäischen Erfinderpreises 2021 bekannt gegeben. Die Auszeichnung wird jährlich in mehreren Kategorien vergeben. Der Erfinderpreis im Bereich "Forschung" ging an zwei Professoren der ETH-Zürich und damit zum ersten Mal in die Schweiz.
Der Österreicher Robert N. Grass ist Titularprofessor des Functional Materials Labs der ETH und der Schweizer Wendelin Stark Professor am Institut für Chemie- und Bioingenieurwissenschaften sowie Leiter des Labors für funktionelles Material-Engineering.
Grass und Stark haben laut der Mitteilung ein neues Verfahren für die Konservierung von Daten entwickelt. Bei diesem würden digitale Daten auf DNA-Strängen gespeichert. "Sie schufen damit ein Speicherungsverfahren mit dem Potenzial, wertvolle Daten über Jahrtausende zu sichern", schreibt das EPA.

Grosse Datenmengen über Jahrtausende speichern

Die Festplatten und Server, auf denen die meisten dieser Daten gespeichert werden, hätten nur eine begrenzte Lebensdauer. Angesichts der Bedeutung dieser Daten für die Gesellschaft sei die Entwicklung eines zuverlässigen und langfristigen Datenspeicherungsverfahrens ein vorrangiges Ziel, heisst es beim EPA weiter. "Inspiriert von der Tatsache, dass die DNA von Fossilien über Hunderttausende von Jahren konserviert wird, fanden Grass und Stark einen Weg, die Empfindlichkeit der vorhandenen DNA-Speicherverfahren zu reduzieren."
Die Technologie wandle digitale Daten – eine Folge von Nullen und Einsen – in eine entsprechende Sequenz der vier DNA-Basenpaare um. Diese DNA werde dann in Glaskügelchen eingeschlossen, deren Durchmesser bis zu 10'000 Mal kleiner sei als jener eines Papierblattes. Die Kügelchen würden Temperatureinflüssen standhalten und auch den meisten korrosiven Stoffen widerstehen.
Ausgelesen werden die Daten laut Mitteilung, indem die Kügelchen mit einer Fluoridlösung behandelt werden. Diese löse das Glas auf, ohne die DNA zu beschädigen.
In Machbarkeitstests verewigten die Forscher unter anderem den Schweizer Bundesbrief von 1291 im DNA-Format, ebenfalls das Album "Mezzanine" der britischen Band Massive Attack sowie die erste Episode der Netflix-Serie "Biohackers".
Die Forscher erklären ihre Erfindung.
Erfinder gründeten SpinoffDie Technologie von Grass und Stark wird von der Firma Haelixa vermarktet. Dabei handelt es sich um ein von den beiden Erfindern mitgegründetes ETH-Spinoff. Das Unternehmen mit Sitz in Kemptthal beschäftigt rund ein Dutzend Mitarbeitende.
Neben der Datenspeicherung könne die Erfindung auch zur Kennzeichnung von Produkten wie Edelsteinen, Biobaumwolle oder tropischen Lebensmitteln verwendet werden. Auf diese Weise werde sichergestellt, dass bestimmte Kenndaten – wie Herkunft oder Arbeitsbedingungen – während der gesamten Lieferkette nachverfolgt werden können.

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