Größe und Anteil des Marktes für digitale DNA-Datenspeicherung, nach Sequenzierung (Synthese, Ionenhalbleiter, Kettenabbruch, Ligation, Nanoporensequenzierung), Anwendung (Qualitätskontrolle, Archivierung, Forschung und Prototyping), Bereitstellung (Cloud, vor Ort) – globale Angebots- und Nachfrageanalyse, Wachstumsprognosen, Statistikbericht 2025–2037

DNA-Sektor für digitale Datenspeicherung: Wachstumstreiber und Herausforderungen

Wachstumstreiber

• Zunehmende Anwendungen der DNA-Datenspeicherung – In Endverbrauchsbranchen wie Medien und Unterhaltung, Gesundheitswesen und Pharmazie, Regierung und Verteidigung, Finanzdienstleistungen und Versicherungen, Banken und anderen erfreut sich die Speicherung von DNA-Daten zunehmender Beliebtheit. Die DNA-Speicherung hat das Potenzial, erschwinglicher, energieeffizienter und langlebiger zu sein. Der Bedarf an Datenspeicherung wächst täglich rasant und es wird erwartet, dass er das Wachstum des Marktes ankurbeln wird. Nach Angaben der International Data Corporation wären im Jahr 2020 weltweit 64 Zettabyte an Daten erzeugt worden. Der Speicherbedarf steigt jedes Jahr um 50 %.

• Erhöhte Investitionen zur Verbesserung der Datenspeicherkapazität – Es wird prognostiziert, dass steigende organisatorische Ausgaben für die Erweiterung der Datenspeicherkapazität das Marktwachstum in den kommenden Jahren ankurbeln werden. Um beispielsweise die Probleme traditioneller elektronischer Medien zu lösen, wurde 2016 von MIT-Forschern eine in Boston ansässige Firma namens Catalog gegründet. Catalog arbeitet an der Entwicklung einer energieeffizienten, kostengünstigen und sichereren Datenspeicher- und Berechnungsplattform unter Verwendung synthetischer DNA. Ebenso wurde im November 2022 eine Startinvestition in Höhe von 5,2 Mio. USD in Biomemory getätigt, ein Start-up, das sich auf die Synthese und Speicherung von DNA-Daten spezialisiert und seine Technologie weiterentwickelt hat.

• Steigender Bedarf an langfristiger Datenspeicherung – Die weltweite Speicherkapazität kann mittlerweile nicht mehr mit der Nachfrage nach Datenspeicherung Schritt halten. Die DNA stellt eine zuverlässige, ressourcenschonende, energieeffiziente und umweltfreundliche Datenspeicherlösung bereit. Laut International Data Corporation wird der Bedarf an Datenspeicherung bis 2025 etwa 9 Zettabyte (ZB) erreichen.

• Wachsende Umweltvorteile der DNA-Speicherung – DNA-basierte Speichermethoden sind weniger schädlich für die Umwelt als Server in Rechenzentren. Sobald die Informationen in DNA umgewandelt wurden, verbraucht es keine Energie. Darüber hinaus könnten in der DNA gespeicherte Daten theoretisch mehr als 500.000 Jahre bestehen bleiben. Im Gegensatz dazu müssen herkömmliche magnetische Festplatten aufgrund von Verschleiß nach etwa zehn Jahren ausgetauscht werden.

• Steigerung von Produkteinführungen und -entwicklungen – Auch steigende Partnerschaften und Produktentwicklungen vergrößern den Markt. Beispielsweise haben Forscher des Los Alamos National Laboratory eine entscheidende Technologie zur molekularen Speicherung entwickelt. Adaptive DNA Storage Codex (ADS Codex) ist eine Software, die Datendateien aus dem vierbuchstabigen Code, den die Biologie kennt, in die binäre Sprache aus Nullen und Einsen konvertiert, die Computer verstehen.

Herausforderungen

• Mangelnde Direktzugriffsfähigkeit der DNA-Datenspeicherung – Aufgrund ihrer Nachteile, wie hohe Kosten, langwierige Verarbeitung und fehlende Direktzugriffsfähigkeit, ist die DNA-Datenspeicherung derzeit eingeschränkt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Medien wie Discs und Bändern fehlen Oligo-DNAs logische Adressierungsinformationen. Daher ist es eine Herausforderung, die eindeutige kodierte DNA-Sequenz anzugehen, die wir erwarten. In der Zwischenzeit ist der wahlfreie Zugriff auf DNA-basierte Datenspeicherung von entscheidender Bedeutung, obwohl Oligo-DNAs über diese Fähigkeit verfügen, und es wird erwartet, dass dies das Wachstum des Marktes behindern wird.
• Hohe Kosten der DNA-Synthese
• Abhängigkeit der DNA-Synthese in der chemischen Chemie