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| 電子式 DNA 感應(yīng)器 |
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| 點(diǎn)擊次數(shù)：1313 更新時間：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。因此測量電阻即可偵測出是否有 DNA 序列的配對結(jié)合。
由于非標(biāo)的 DNA 序列與電極間序列無法*配對，二者間的結(jié)合力較弱，因此使用含有特定濃度鹽類（10 毫莫耳濃度的鈉離子溶液）的溶液予以浸洗后，即可將電極間錯誤配對的標(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去除錯誤配對的 DNA 序列。所以可視當(dāng)時偵測環(huán)境的限制，利用這兩種簡便的方法（溶液沖洗或改變溫度）中任意一種，來達(dá)到區(qū)分正確的互補(bǔ)配對 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 偵測法所要求的樣品量的十分之一，而對于單一堿基差異的選擇性更高達(dá)十萬倍。
從上述的各種檢驗(yàn)方法中，我們看到科學(xué)家們針對各種問題不斷地加以解決、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)、無機(jī)化學(xué)、材料科學(xué)與生物化學(xué)等多方面的知識，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)用在各式生物檢測中，如細(xì)菌、病毒的感染、基因突變、遺傳篩檢，也可在戰(zhàn)爭中檢驗(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 個堿基的標(biāo)的 DNA，就是九一一事件后名噪一時的炭疽菌所分泌的一種致命因子的基因片段。
除了上述這些檢測外，未來也用于基因缺陷的快速檢測，甚至能借著檢測的數(shù)據(jù)提供我們許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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