據最新一期《自然—通信》雜志報道,加拿大研究人員開(kāi)創(chuàng )了一種利用DNA(脫氧核糖核酸)作為微觀(guān)機器引擎的新方法,可用來(lái)檢測病毒、細菌、可卡因乃至金屬等物質(zhì)。
加拿大生物分析化學(xué)和生物接口領(lǐng)域研究主席、麥克馬斯特大學(xué)生物接口研究所所長(cháng)約翰·布倫南表示,這一全新平臺可適應多種用途,DNA納米結構具有很強的適應性,因此可檢測各種目標物。
DNA是最出名的遺傳物質(zhì),也是一種非常適合編程的分子,在工程合成領(lǐng)域具有重要應用。新方法可將分別編程的DNA材料塑造成一對互鎖的圓狀物。第一個(gè)圓狀物直到被第二個(gè)圓狀物釋放時(shí)才能激活,這就像自行車(chē)車(chē)輪被上了一把鎖。當充當鎖具的第二個(gè)圓狀物追蹤到目標物質(zhì)的跡象時(shí),其就會(huì )打開(kāi)并釋放第一個(gè)DNA圓,從而迅速復制并創(chuàng )建諸如顏色改變這樣的信號。
布倫南表示,該方法的關(guān)鍵在于,其可被任何需要檢測的物質(zhì)選擇性觸發(fā)。研究人員目前已設計出針對某把鑰匙的“鎖”,所有的部件均由DNA制成,最終這把“鑰匙”則由研究人員針對如何構建物質(zhì)來(lái)定義。
參與該項研究的加拿大核酸領(lǐng)域研究主席李應福解釋說(shuō),DNA納米機器的想法來(lái)自大自然,生物利用各種納米級分子機器來(lái)實(shí)現重要的細胞功能。這是研究人員首次設計出一個(gè)基于DNA的納米機器,它能實(shí)現對一個(gè)細菌病原體的超靈敏檢測。目前,研究人員正將DNA納米機器進(jìn)一步發(fā)展成用戶(hù)友好的檢測工具,使其能快速檢測各種物質(zhì),并在一年內開(kāi)展臨床試驗。