Robert N. Grass (AT) et Wendelin Stark (CH)

Lauréats du Prix de l'inventeur européen 2021

Robert N. Grass (AT) et Wendelin Stark (CH)

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Catégorie : Recherche

Secteur : Biosciences

Entreprise : Haelixa AG

Numéro du brevet : EP2831268

Invention : Stockage de données sur ADN

Les ingénieurs chimistes Robert N. Grass et Wendelin Stark ont mis au point une méthode robuste de stockage de données, qui consiste à crypter des données numériques sur des brins d'ADN et à les encapsuler dans des particules de verre protectrices. Cette méthode pourrait être utilisée pour appliquer des marqueurs ADN à des produits, qui permettraient d'assurer la traçabilité tout au long de la chaîne d'approvisionnement, et pour conserver des données pendant des milliers d'années.

Avec la numérisation croissante de tous les aspects de la société, le rythme auquel nous générons des données ne cesse de s'accélérer. Cependant, les disques durs et les serveurs dans lesquels nous stockons la majeure partie d'entre elles possèdent une durée de vie limitée, rarement supérieure à une décennie. Compte tenu de la dépendance de la société vis-à-vis des données qu'elle produit, la conception d'une méthode robuste et pérenne de conservation est une priorité. Dans la mesure où les acides nucléiques stockent des informations génétiques, les scientifiques s'intéressent depuis plusieurs décennies à leur potentiel pour recueillir d'autres types de données. La faisabilité de l'idée dépend cependant de la capacité à protéger l'ADN synthétique de la dégradation chimique après exposition aux éléments tels que l'eau, la chaleur ou l'air. 

En s'inspirant de la façon dont l'ADN des êtres vivants fossilisés est préservé pendant des centaines de milliers d'années, Grass et Stark ont imaginé une manière de diminuer la fragilité des méthodes de stockage sur ADN existantes. Leur technologie brevetée convertit des données numériques (une série de zéros et de uns) en une séquence correspondante constituée des quatre paires de bases de l'ADN, en ayant recours à une technique de synthèse s'appuyant sur le codage correcteur d'erreur pour compenser tout endommagement ou perte d'ADN. L'ADN est ensuite encapsulé dans des particules de verre, dont le diamètre est jusqu'à 10 000 fois plus petit que l'épaisseur d'une feuille de papier. Celles-ci peuvent résister aux dommages causés par la chaleur et à la plupart des agents corrosifs, et les données peuvent être facilement récupérées par traitement des particules avec une solution de fluorure qui dissout le verre sans affecter l'ADN lui-même. Étant donnée la toute petite taille des particules de verre, cette technique pourrait être utilisée pour protéger en toute sécurité de vastes quantités de données pendant des millénaires.

Sur la voie d'une utilisation quotidienne

La technologie brevetée de Grass et Stark est commercialisée par Haelixa AG, une entreprise dérivée de l'ETH Zurich, cofondée par les deux scientifiques. Outre le stockage de données, l'invention peut permettre d'étiqueter des produits, tels que des pierres précieuses, du coton biologique, voire des aliments tropicaux, garantissant ainsi la traçabilité tout au long de la chaîne d'approvisionnement d'indicateurs spécifiques, comme l'origine du produit ou les conditions de travail.

Grass et Stark poursuivent leur activité à l'ETH Zurich : Grass est professeur titulaire au sein du Laboratoire des matériaux fonctionnels, tandis que Stark est professeur à l'Institut d'ingénierie chimique et de bioingénierie et directeur de l'Ingénierie des matériaux fonctionnels. Parallèlement à Haelixa AG, qui emploie désormais onze personnes, dont des conseillers, Grass et Stark ont cofondé plusieurs autres entreprises pour commercialiser leur travail. D'après leurs propres dires, les inventeurs envisagent une société dans laquelle le stockage de données sur ADN serait efficace, viable sur le plan commercial et accessible dans les technologies du quotidien.

  • Robert N. Grass (à droite) et Wendelin Stark

    Robert N. Grass (à droite) et Wendelin Stark

  • Stockage de données sur ADN

    Stockage de données sur ADN

  • Robert N. Grass (à droite) et Wendelin Stark

    Robert N. Grass (à droite) et Wendelin Stark

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