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| 電子式 DNA 感應(yīng)器 |
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| 點(diǎn)擊次數(shù)：1423 更新時(shí)間：2011-03-07 |
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在鍍有一層氧化硅的硅版上，以光蝕刻法出來(lái)一種微小電極，在電極間有一極細(xì)小的溝。在此溝中先固定一特定的 DNA 序列（a），再將電極浸入一種含有標(biāo)的 DNA 序列（ab）與帶有另一特定序列（b）的金納米粒子的溶液中。此標(biāo)的 DNA 序列的兩端可分別與電極溝中的與金納米粒子上的 DNA 序列配對(duì)結(jié)合，因此可將金納米粒子固定在電極溝之間并形成緊密排列，再以含硝酸銀的顯影液加以處理。
因?yàn)榻鸺{米粒子可促進(jìn)銀的還原反應(yīng)，而使得銀沉積在上面，浸在顯影液中的時(shí)間愈久，所沉積的銀粒就愈多，電子便可在兩極間形成通路而產(chǎn)生傳導(dǎo)，其電極間的電阻即大幅降低。因此測(cè)量電阻即可偵測(cè)出是否有 DNA 序列的配對(duì)結(jié)合。
由于非標(biāo)的 DNA 序列與電極間序列無(wú)法*配對(duì)，二者間的結(jié)合力較弱，因此使用含有特定濃度鹽類(lèi)（10 毫莫耳濃度的鈉離子溶液）的溶液予以浸洗后，即可將電極間錯(cuò)誤配對(duì)的標(biāo)的 DNA 序列洗去。另外，也可以用上述彩色 DNA 感應(yīng)器中增加溫度的方法來(lái)去除錯(cuò)誤配對(duì)的 DNA 序列。所以可視當(dāng)時(shí)偵測(cè)環(huán)境的限制，利用這兩種簡(jiǎn)便的方法（溶液沖洗或改變溫度）中任意一種，來(lái)達(dá)到區(qū)分正確的互補(bǔ)配對(duì) DNA 序列的目的。
研究人員并發(fā)現(xiàn)此方法所要求的樣品量可低至 5 × 10-13 莫耳濃度，這是一般以螢光分子為標(biāo)幟的 DNA 偵測(cè)法所要求的樣品量的十分之一，而對(duì)于單一堿基差異的選擇性更高達(dá)十萬(wàn)倍。
從上述的各種檢驗(yàn)方法中，我們看到科學(xué)家們針對(duì)各種問(wèn)題不斷地加以解決、改進(jìn)，巧妙地結(jié)合不同的科學(xué)領(lǐng)域，創(chuàng)造出更精密、更方便、也更快速的DNA感應(yīng)器。在這些研究中，結(jié)合了有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、材料科學(xué)與生物化學(xué)等多方面的知識(shí)，形成團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)造了更出色的研究成果。
這些DNA感應(yīng)器可應(yīng)用在各式生物檢測(cè)中，如細(xì)菌、病毒的感染、基因突變、遺傳篩檢，也可在戰(zhàn)爭(zhēng)中檢驗(yàn)生物戰(zhàn)劑。例如，在這三種 DNA 感應(yīng)器中，科學(xué)家們所設(shè)計(jì)使用的含有 27 個(gè)堿基的標(biāo)的 DNA，就是九一一事件后名噪一時(shí)的炭疽菌所分泌的一種致命因子的基因片段。
除了上述這些檢測(cè)外，未來(lái)也用于基因缺陷的快速檢測(cè)，甚至能借著檢測(cè)的數(shù)據(jù)提供我們?cè)S多到目前尚屬未知的解答，例如，核酸多型性差異與各種疾病、并發(fā)癥間的關(guān)系，進(jìn)而出診斷與預(yù)防的方法。人類(lèi)因?yàn)橛辛诉@些成果，方能在醫(yī)療上大步邁進(jìn)，期待有朝一日能達(dá)到「一切疾病，預(yù)防重于治療」的*境地。 |
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