Modulare Hochdurchsatz-Mikro-Plattform für Massendatenspeicher der Zukunft aus synthetischer Biologie

DNA, RNA und PEPTIDE als Speichermedium der Zukunft – Projekt BIOSYNTH
Quelle: Fraunhofer FEP, Jürgen Lösel, LuckyStep / shutterstock, cigdem / shutterstock Design: Finn Hoyer, Fraunhofer FEP

DNA ist nicht nur das grundlegende Medium für die Speicherung von genomischen Informationen, sondern kann auch zur Speicherung von binären Daten genutzt werden. Innerhalb des Fraunhofer-geförderten Projektes BIOSYNTH bündeln vier Fraunhofer-Institute ihr Know-how zur Entwicklung einer neuartigen Mikrochip-Plattform für effiziente zellfreie und digital steuerbare Biosynthese als Grundlage für Massendatenspeicher der Zukunft mit extrem hoher Speicherdichte.

Es soll eine deutliche Verbesserung der DNA-Synthese durch eine universelle Mikrochip-Plattform zum DNA / RNA / Peptid-Schreiben erzielt werden. Dazu wird eine Plattform zum Schreiben von software-definierten Nukleotidsequenzen entwickelt. Darin werden miniaturisierte Reaktionszellen in eine frei-programmierbare Aktiv-Matrix-Array-Anordnung integriert. Durch Vervielfältigung der Volumenprozesse der Mikroelektronikindustrie wird die hochparallele und Hochdurchsatz-Herstellung von Massenspeichermedien ermöglicht. 

BIOSYNTH: Vier Fraunhofer-Institute bündeln ihr Know-how zur Entwicklung 

Das Fraunhofer FEP entwirft die integrierte Schaltung der CMOS-Backplane zur Ansteuerung und Auslese. Das Fraunhofer IPMS entwickelt die „Thermo“-Ebene für die Mikrochipplattform und trägt die Simulationsexpertise für thermische Funktionalität bei. Ziel ist dann die Realisierung einer MEMS-Technologie, in der organische Komponenten (organische Leucht- und Photodioden) des Fraunhofer FEP zur Überwachung des Syntheseprozesses integriert werden können. Anschließend realisiert das Fraunhofer IZI-BB den Syntheseprozess mit Hilfe der Mikrochipplattform. Das Fraunhofer ITEM beschäftigt sich mit den entsprechenden Kodierungsverfahren in biologischen Komponenten. 

Kontakt:
Ines Schedwill, Fraunhofer FEP
marketing@fep.fraunhofer.de