Thermo Fisher Scientific

生物芯片联合石墨烯电子产品和DNA链置换术用于检测多形态变异

由_COM_GLOBAL_CURRENT_SITENAME本刊作者
发布在06 Sep 2016
一组生物工程师设计了一种电子生物芯片,可用于个体化用药,能实时检测单核苷酸多态性(SNP)引发的DNA突变。
SNP是单核苷酸碱基的变异,在基因序列中作为各种人类疾病的标志物。使用具备高度专属性和灵敏度的方法检测SNP,对于有效实时个体化治疗至关重要。然而,现有DNA测序(包括SNP检测)主要使用基于酶的方法或荧光团标记检测法,耗费时间,需要实验室配置,并且昂贵。此前报告的基于电荷的电子SNP检测器专属性和准确性不足,令检测的有效性受限。

图片:生物传感芯片——由嵌入石墨烯半导体管的双链DNA探针组成——进行DNA SNP电子检测(照片由University of California, San Diego提供)。
图片:生物传感芯片——由嵌入石墨烯半导体管的双链DNA探针组成——进行DNA SNP电子检测(照片由University of California, San Diego提供)。
为了改善SNP检测的准确性和专属性,University of California,San Diego(USA)的研究者联合了动态DNA纳米技术和高分辨率电子传感,以嵌入石墨烯场效应晶体管(FET)的双链DNA探针形式进行检测。
检测方法基于以包含具体SNP的弱结合DNA双链的置换反应进行检测。通过检测石墨烯半导体管中链置换诱导抗性(因此产生的电流)的变化检测单一错配。使用大的双螺旋DNA链(多达47个碱基)将检测出假阳性结果的可能性最小化,改善SNP检测的准确性。
“单链DNA探针不能提供此选择性——甚至含有一个错配核苷酸碱基的一条DNA链能与探针结合并产生假阳性结果,”资深作者,University of California(San Diego)的生物工程、机械工程学和材料科学教授,Ratnesh Lal博士说明。“我们期望使用更长的探针,能开发一种可靠的序列专属性SNP检测芯片。事实上,我们开发的技术有高灵敏度和专属性。”
“我们处于开发快速实惠的数字化方法的前沿,以高分辨率检测基因突变——检测核酸序列中的单核苷酸变化,”Lal博士说明。
SNP生物传感器探针的描述详情可见2016年6月13日网络版的Proceedings of the [U.S.] National Academy of Science([美国]国家科学院学报)。

Related Links:
University of California, San Diego


最新 分子诊断 新闻