Các nhà khoa học đã phát triển phương pháp "vẽ tranh" bằng DNA có thể tạo ra 16 triệu màu để tái tạo chính xác hình ảnh kỹ thuật số với độ sâu màu 24-bit. Những hình ảnh thu được thật đáng kinh ngạc và không chỉ đại diện cho một loại hình nghệ thuật mới mà còn là những tiến bộ tiềm năng trong việc lưu trữ dữ liệu trên DNA.

DNA có thể mã hóa một lượng lớn thông tin, không chỉ thông qua sự sắp xếp của các bazơ (các chữ cái GCAT) mà còn thông qua cấu trúc chuỗi kép của nó. Khi hai sợi kết hợp với nhau và tạo thành cái gọi là song công, chúng tuân theo các quy tắc cụ thể để đảm bảo tính ổn định của song công, khiến chúng có thể lập trình được. Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng nhận thấy rằng họ có thể mở rộng các khả năng bằng cách kết hợp một mức độ bất ổn nào đó vào chương trình.

Trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học tại Đại học Vienna đã sử dụng kỹ thuật này để tạo ra tác phẩm nghệ thuật DNA trên một tấm vải nhỏ. Họ sử dụng các chuỗi DNA nhỏ gắn với các phân tử huỳnh quang phát ra ánh sáng đỏ, lục hoặc lam và sử dụng các đoạn này để tạo thành các chuỗi kép với các chuỗi DNA dài hơn gắn trên bề mặt.

Bằng cách trộn các phân tử màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam theo tỷ lệ khác nhau, có thể tạo ra các màu khác nhau. Đồng thời, màu sắc cụ thể của từng màu có thể được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh độ ổn định của từng bản song công - độ ổn định càng thấp thì màu càng đậm. Nhóm đã tinh chỉnh nó để tạo ra 256 màu cho mỗi kênh màu, mở ra 16 triệu kết hợp độc đáo—toàn bộ quang phổ RGB được sử dụng trong mực và màn hình.

Sau đó, các nhà nghiên cứu bắt đầu vẽ tranh bằng bảng màu DNA. Họ đã sử dụng một kỹ thuật gọi là tổng hợp mảng không mặt nạ (MAS), cho phép họ tổng hợp hàng trăm hoặc hàng nghìn chuỗi DNA cùng một lúc và quyết định màu nào sẽ đặt trên mỗi "pixel" của khung vẽ. Bằng cách này, họ có thể tái tạo hình ảnh kỹ thuật số trên canvas có kích thước bằng móng tay, với độ sâu màu 24 bit và độ phân giải 1024x768. Nhóm nghiên cứu cho biết cuối cùng có thể mở rộng quy trình này lên Full HD hoặc thậm chí 4K.

Nhóm nghiên cứu cũng cho biết công nghệ này cũng có thể giúp cải thiện lĩnh vực lưu trữ dữ liệu DNA mới nổi.

Nghiên cứu được công bố trên Tạp chí của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ.