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'电子高速公路'指向DNA的身份

发布时间:2017-04-01 10:09:15来源:未知点击:

罗西·梅斯特尔(Rosie Mestel)电子沿着DNA链发出的能力背后隐藏着一种新型生物传感器的想法利用这种现象的手持设备有朝一日可以用于各种各样的情况,包括测试食物和水中的微生物污染物,指纹识别犯罪现场发现的人类DNA,以及筛选血液中的病毒 DNA诊断越来越多地用于解决法律,医学和环境问题,例如DNA或血液或水中存在的病毒科学家们正在努力使DNA分析的关键步骤小型化目的是创造微小的“芯片”,可以分离DNA片段并将其与来自已知来源的遗传物质相匹配加州理工学院的化学家托马斯·米德(Thomas Meade)提出了一种他认为可能更方便的新方法它依赖于他的团队发现电子可以从DNA链的一端竞争到另一端,只要分子的两条链被牢固地拉链在一起当两个完美匹配的DNA链被拉上时,一系列“pi”电子轨道整齐地堆叠在一起,形成电子行进的“pi-way”当使用单链,未拉链的DNA片段时,该组计算出pi轨道不再堆叠在彼此之上结果,电子必须通过更迂回的路径行进,并且它们的运动要慢得多 Meade和他的同事Jon Faiz Kayyem首先采用了一小段DNA,并在每一端通过添加钌元素和各种芳香族侧基对其进行修饰这种修饰意味着当激光照射在DNA上时,它激发了股线一端的电子然后这些电子传播到另一端研究人员通过改变分子的光学特性来追踪这一运动大部分DNA诊断依赖于将“已知”DNA链(例如,来自病毒)压缩到待测样品中的匹配DNA片段在Meade和Kayyem提出的装置中,许多短片修饰DNA的拷贝将被固定在电极的尖端上每个传感器都是为特定目的而定制的:例如,检测HIV的设备将包含病毒特有的DNA链将电极浸入由待测血液制备的DNA样品中如果样品中的DNA与传感器中的DNA相匹配,则两条链将拉链在一起,电子将沿着双链分子向下竞争如果不匹配,那么电子沿着未拉开的单股线移动将会慢得多传感器将区分这两者加州理工学院已经为Meade的技术申请了专利,他上周在美国科学促进会年会上发表了这项专利 Kayyem是一家新公司Clinical Micro Sensors的总裁,