Många människor och företag oroar sig för att känslig data ska hackas, så kryptering av filer med digitala nycklar har blivit vanligare. Nu rapporterar forskare i ACS Central Science har utvecklat en hållbar molekylär krypteringsnyckel från sekvensdefinierade polymerer som byggs och dekonstrueras på ett sekventiellt sätt. De gömde sin molekylära nyckel i bläcket i ett brev, som postades och sedan användes för att dekryptera en fil med text från "The Wonderful Wizard of Oz".

Säker delning av data bygger på krypteringsalgoritmer som blandar ihop informationen och bara avslöjar den när rätt kod eller digital krypteringsnyckel används. Forskare har utvecklat molekylära strategier, inklusive DNA-kedjor och polymerer, för att varaktigt lagra och transportera krypteringsnycklar.

För närvarande lagrar nukleinsyror mer information än polymerer. Utmaningen med polymerer är att när de blir för långa blir det mindre effektivt att lagra mer data med varje ytterligare monomer, och att ta reda på informationen de gömmer med analytiska instrument blir extremt svårt. Nyligen utvecklade Eric Anslyn och kollegor en metod för att dekonstruera polymerer på ett sekventiellt sätt, vilket gör att deras strukturer kan bestämmas lättare med vätskekromatografi-masspektrometri (LC/MS). Så Anslyn, James Ruether och andra ville testa metoden på en blandning av unika polymerer gömda i bläck för att se om metoden kunde användas för att avslöja en komplex molekylär krypteringsnyckel.

Först genererade forskarna en 256 tecken lång binär nyckel som kunde kryptera och dekryptera textfiler när de skrevs in i en algoritm. Därefter kodade de nyckeln till polymersekvenser av åtta 10-monomerlånga oligouretaner. Endast de mittersta åtta monomererna höll nyckeln, och de två ändarna fungerade som platshållare för syntes och avkodning.

Avkodningsplatshållaren var en unik, isotopiskt märkt "fingeravtryck"-monomer i varje sekvens, vilket indikerar var varje polymers kodade information passar i ordningen för den slutliga digitala nyckeln. Sedan blandade forskarna de åtta polymererna tillsammans och använde en sekventiell depolymeriseringsmetod och LC/MS för att bestämma de ursprungliga strukturerna och den digitala nyckeln.

Slutligen kombinerade en grupp av forskarna polymererna med isopropanol, glycerol och sot för att göra ett bläck, som de använde för att skriva ett brev som de skickade till andra kollegor, som inte kände till den kodade informationen. Dessa forskare extraherade bläcket från papperet och följde samma sekventiella analys för att framgångsrikt rekonstruera den binära nyckeln. De skrev in krypteringsnyckeln i algoritmen och avslöjade en vanlig textfil med "The Wonderful Wizard of Oz." Forskarna säger att deras resultat visar att molekylär informationskryptering med sekvensdefinierade polymerblandningar är tillräckligt hållbara för verkliga tillämpningar, som att dölja hemliga meddelanden i brev och plastföremål. + Utforska vidare

Jane Austen-citat kodat i en polymer