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04.05.2021

Nomination für Pioniere der DNA-Speicher

Die ETH-Professoren Wendelin Stark (links) und Robert Grass (rechts) sind für den diesjährigen Europäischen Erfinderpreis nominiert. Bild: Keystone/HEINZ TROLL
Auszeichnung – Die ETH-Professoren Robert Grass und Wendelin Stark sind für den Europäischen Erfinderpreis 2021 nominiert. Sie werden damit für ihre Erfindung gewürdigt, Informationen in der Erbsubstanz DNA zu speichern.

Die ETH-Forschenden entwickelten eine Speichermethode, für die sie sich von der Natur inspirieren liessen. Statt Informationen in einer Abfolge von Nullen und Einsen zu speichern, nutzen sie die DNA-Basen Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T).

Für die Erfindung dieses Langzeitspeichermediums sind sie nun für den diesjährigen Erfinderpreis in der Kategorie "Forschung" nominiert" worden, wie das Europäische Patentamt (EPA) am Dienstag bekanntgab.

Bundesbrief, Musikalbum und "Biohackers"

Im digitalen Zeitalter liegt Unmengen von Wissen auf Servern und Festplatten, die kaum Tausende von Jahren überdauern. Aber auch DNA unterliegt einem chemischen Zerfall. Grass und Stark liessen sich zur Lösung des Haltbarkeitsproblems von Fossilien inspirieren, in denen die Erbsubstanz über Hunderttausende von Jahren konserviert ist. Sie kapselten die künstlich erzeugten DNA-Moleküle in winzige, nanometergrosse Glaskügelchen ein. In wenigen Gramm synthetischer DNA lassen sich so 400'000 Terabyte Daten über lange Zeit speichern.

In Machbarkeitstests verewigten die Forschenden bereits den Schweizer Bundesbrief von 1291 im DNA-Format, ebenfalls das Album "Mezzanine" von Massive Attack sowie die erste Episode der Netflix-Serie "Biohackers". Die Informationen lassen sich wiedergewinnen, indem die Glaskügelchen aufgelöst und die DNA-Bausteine sequenziert werden.

Hohe Kosten

Noch sind die Kosten für das Langzeitspeichermedium hoch. Aber Grass und Stark arbeiten daran, diese zu senken, indem sie die DNA-Synthese vereinfachen. Das Ziel ist, die Kosten auf wenige Franken zu drücken.

Um die Technologie auf den Markt zu bringen, haben die Forscher 2016 das ETH Spin-Off-Unternehmen Haelixa AG gegründet. Auch erhielten sie für ihre Erfindung 2018 ein europäisches Patent.

Preisverleihung im Juni

Neben Grass und Stark sind zwei weitere Teams für den Erfinderpreis in der Kategorie "Forschung" nominiert. Ein Team aus Italien und Dänemark um Marco Donolato entwickelte durch die Kombination von Lasertechnik und magnetischen Nanopartikeln einen Test, der Dengue-Fieber und andere Infektionskrankheiten nachweisen kann.

Das französische Duo Mathias Fink und Mickael Tanter sind für ihre Erfindung eines neuen medizinischen Bildgebungsverfahren nominiert. Ursprünglich entwickelten sie das Verfahren, um die Härte von Käse zu testen, doch die Technologie eignet sich auch für menschliches Gewebe, wie sie herausfanden.

Die Bekanntgabe der Gewinner und die Preisverleihung finden am 17. Juni als digitaler Event statt.

Die letzte Nomination für den Europäischen Erfinderpreis ging 2018 in die Schweiz: Damals gewann die Physikerin und ETH-Professorin Ursula Keller den Preis in der Kategorie "Lebenswerk". Sie wurde als Wegbereiterin für neue Anwendungen von Laserlicht gewürdigt.

Keystone-SDA