Une étude, dont les résultats intitulés «Design and synthesis of digitally encoded polymers that can be decoded and erased» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis, pour la première fois, d'inscrire un message de plusieurs bits sur un polymère synthétique et ensuite de le lire, à l'instar de ce qui se fait avec l'ADN.

Rappelons tout d'abord que les données génétiques stockées l'ADN, qui «compile une gigantesque masse d'informations dans un volume infime» s'expriment grâce à quatre bases azotées : A, T, G et C. Si des chercheurs ont «déjà réussi à utiliser l'alternance de ces véritables briques moléculaires pour reproduire un code binaire», les «limites techniques que pose l'ADN» incitaient à développer un «polymère synthétique, plus maniable et moins onéreux, apte à conserver des données binaires».

Dans l'étude ici présentée, bio-inspirée par la manière dont les quatre bases azotées de l'ADN s'agencent, trois monomères ont été utilisés: deux d'entre eux «représentent les chiffres 0 et 1 du langage binaire et peuvent être utilisés de manière interchangeable au cours de la synthèse» tandis que le troisième «de type nitroxide est intercalé entre les bits afin de faciliter l'écriture et la lecture de la séquence codée».

Pour l'instant, le court message binaire «est synthétisé à la main, monomère par monomère, sur une chaîne en croissance» ce qui prend environ une journée, mais la durée de cette opération «devrait se réduire une fois robotisée». La lecture, «de la même manière que l'ADN est décodé depuis des dizaines d'années», s'effectue par séquençage: ainsi, un spectromètre de masse met «moins de cinq minutes à déchiffrer les données, une durée elle aussi vouée à diminuer à court terme».

De plus, il a été montré «qu'à température ambiante, le polymère se conserve plusieurs mois, même s'il pourrait en fait tenir plusieurs années tant la molécule est stable». Cependant, le code peut être effacé à tout moment «en l'exposant à une température supérieure à 60 degrés Celsius ou à un laser alors que le séquençage détruit le polymère».

Cette technique ouvre la possibilité de développer à court terme de codes-barres moléculaires qui «fourniraient un étiquetage extrêmement complexe à falsifier, idéal pour des denrées à forte valeur ajoutée comme les produits de luxe et les médicaments».