Вчені створили з бактерій невидиме чорнило
Дослідники придумали систему шифрування повідомлень за допомогою світних бактерій. Розробка чимось нагадує невидиме чорнило, які проявляються під впливом певного речовини.
Кілька років тому дослідницьке агентство Пентагону DARPA запропонувало вченим створити методи, які дозволяли б кодувати секретні повідомлення без використання електроніки.
В ході роботи Мануель Паласіос (Manuel Palacios) з університету Тафтса і Джордж Уайтсайдс (George Whitesides) з Гарварду спробували заховати повідомлення в масиві, що складається з семи штамів бактерій Escherichia coli. Техніку жартома назвали SPAM (Steganography by Printed Arrays of Microbes), що можна перевести як стеганографія за допомогою друкованих масивів мікробів.
Зручність її в тому, що невидиме оку повідомлення можна нанести на звичайну листівку і відправити її поштою. Одержувачу необхідно буде мати під рукою невеликий набір для дешифрування і, звичайно ж, знати сам шифр.
Вчені створили сім штамів бактерій, кожен з яких виробляє свій білок, флуоресціюючий при певному світлі.
Відео: Казанські вчені виявили бактерії, що живуть в нафтових стоках
Колонії бактерій наносяться на підкладку у вигляді рядів точок. Кожна пара точок (квітів) є кодом для літери, цифри або символу. Сім кольорів дають 49 комбінацій, автори роботи використовували їх для кодування 26 букв і 23 Алфавітно-цифрових символів (таких як @ або $).
Наприклад, дві жовтих точки позначають букву t, а комбінація помаранчевої та зеленої - d. Одержувач, знаючи коди дешифрування, легко прочитає послане повідомлення - світіння помітно неозброєним оком.
Схема створення і читання повідомлення (ілюстрація Manuel A. Palacios / Tufts University).
Щоб створити повідомлення, біологи наносять штами E. coli на підкладку з агаром, середовищем, живильним для бактерій. Потім поверх підкладки кладуть лист з нітроцелюлози - колонії друкуються на ньому.
Щоб виявити повідомлення, одержувач повинен буде помістити нітроцелюлозний листок в чашку з агарної середовищем, що містить речовину, що запускає роботу потрібних генів і світіння штамів.
Вибираючи певний штам бактерій, можна змусити повідомлення проявитися з деякою затримкою, або ж навпаки, дати йому самознищитися через деякий час.
Паласіос і його колеги також придумали спосіб приховати повідомлення від недоброзичливців. Для того щоб прочитати його, а не сум`яття «букв», вони створили ключі у вигляді антибіотиків, стійкість до яких виробляють деякі штами E. coli.
Ідея така: в деякі бактерії впровадили гени, що відповідають за резистивної до певного антибіотика. Якщо повідомлення потрапило в руки до якогось недоброзичливцю, то він, не знаючи потрібного з`єднання, отримає від суміші бактерій веселку квітів. Якщо ж отримувач використовує правильний антибіотик, він вбиває всі мікроорганізми, крім тих, що кодують повідомлення (так як вони стійкі до дії ліків). В результаті при прояві він отримає потрібний код.
Відео: The puzzle of motivation | Dan Pink
Щоб довести дієвість методу, вчені записали за допомогою SPAM і ампіциліну наступне: «Це біозакодірованное повідомлення від лабораторії університету Тафтса 2011». Якщо застосовувати канаміцин, то на виході буде: «Ви використовували неправильний шифр і отримали нісенітницю» (ілюстрація Manuel A. Palacios / Tufts University).
Багато дослідників вважають, що даний метод хоч і цікавий, але ніколи не вийде зі стін лабораторії. Не так вже й багато антибіотиків, відзначають скептики. Підібрати відмичку можна буде простим перебором.
Паласіос на це відповідає, що можна створити два варіанти повідомлення. Одне під впливом, скажімо, канаміцину буде говорити: «Висадка військ відбудеться в Нормандії», а друге, розшифроване ампіциліном, - «Висадка військ відбудеться в Па-де-Кале». Спробуй розберися, не знаючи потрібного речовини.
Зараз британські та американські дослідники пробують подібним чином зашифрувати повідомлення за допомогою дріжджів і спороносних бактерій, а в подальшому зазіхають і на рослини. «Було б здорово заховати інформацію в формі листя або малюнку кореневої системи. Чим більше рис, тим більший обсяг даних можна зашифрувати », - говорить Паласіос.
