媲美上萬美元儀器 智能手機(jī)檢測“So easy”

  加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)的研究人員開發(fā)了一種方法，用智能手機(jī)讀取 DNA 測試，檢測是否有疾病相關(guān)的生物標(biāo)記，可以與實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)院高昂的專業(yè)設(shè)備相媲美。
  智能手機(jī)只能用來上網(wǎng)打游戲嗎?那你就 OUT 啦!來自加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)的研究人員開發(fā)了一種方法，用智能手機(jī)讀取 DNA 測試，檢測是否有疾病相關(guān)的生物標(biāo)記，可以與實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)院高昂的專業(yè)設(shè)備相媲美。研究在線發(fā)表在了《ACS Nano》雜志上。
  這種新技術(shù)采用了一種新的混合染料作為 DNA 顯色劑，它的光比現(xiàn)有的信號亮度高 10 倍以上，然后可以利用手機(jī)的傳感器和光學(xué)元件檢測這種標(biāo)志性光。
 這種染料 / 手機(jī)讀取系統(tǒng)的檢測結(jié)果可以與價(jià)值上萬美元的儀器相媲美。
 眾所周知，核酸檢測可以用來測試感染性疾病、遺傳性疾病、癌癥突變以及檢查胎兒異常。標(biāo)準(zhǔn)測試的樣本中，所包含的疾病相關(guān)核酸的量是非常低的。為了提高光學(xué)測試的靈敏度，臨床上會將核酸進(jìn)行擴(kuò)增，使它們所發(fā)出的熒光更容易被發(fā)現(xiàn)。
  傳統(tǒng)的擴(kuò)增和光學(xué)檢測步驟都需要昂貴和大型的儀器，這在很大程度上限制了應(yīng)用的范圍。UCLA 的研究者們致力于開發(fā)低成本的光學(xué)檢測方式。
  與 DNA 關(guān)聯(lián)的發(fā)光分子，稱為嵌入熒光染料，用于鑒定 DNA 的擴(kuò)增，但是這些染料通常是不穩(wěn)定的，且發(fā)出來的熒光對于手機(jī)傳感器來說過于暗淡了。
  UCLA 團(tuán)隊(duì)從這里著手進(jìn)行了開發(fā)。他們首先發(fā)現(xiàn)了一種添加物質(zhì)可以使嵌入式熒光染料變得穩(wěn)定，并且其熒光信號相對于背景信號水平有了大幅度的提升。提升后的熒光能夠被成本低廉的手機(jī)有效讀取。
  這種神奇的添加物質(zhì)就是羥基萘酚藍(lán)(hydroxynaphthol blue)。
  羥基萘酚藍(lán)的加入使系統(tǒng)獲得了 69 倍于背景信號的熒光信號，這是一個非常優(yōu)質(zhì)的信噪比，能夠被很好的觀察到。在與溫度和時(shí)間的函數(shù)中，熒光的穩(wěn)定性提高了超過 60%，從而避免了傳統(tǒng)方式中獲得穩(wěn)定信號需要手動校準(zhǔn)基線和二次使用染料的必要。
  研究人員表示這種染色組合普遍使用于檢測任何核酸的擴(kuò)增，允許應(yīng)用于多種核酸擴(kuò)增途徑和測試中。
  團(tuán)隊(duì)在演示這種方法時(shí)采用了環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(LAMP)途徑，將噬菌體 DNA 作為目標(biāo)分子?，F(xiàn)在團(tuán)隊(duì)計(jì)劃測試與疾病相關(guān)的更加復(fù)雜的臨床樣本，例如流感。
  這種新方法是 UCLA 團(tuán)隊(duì)疾病診斷科技開發(fā)項(xiàng)目的一部分，我們期待之后會有更多低廉且便利的好方法問世。
  編輯點(diǎn)評
  智能設(shè)備在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用開啟全新階段，儀器逐漸向智能化、便捷化、微型化發(fā)展，今天其在智能手機(jī)的應(yīng)用更是全新突破。用智能手機(jī)讀取 DNA 測試，檢測是否有疾病相關(guān)的生物標(biāo)記，可以與實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)院高昂的專業(yè)設(shè)備相媲美。