解密检测DNA突变的新纳米技术

　　生物通报道：约翰霍普金斯大学的研究人员利用微小的半导体晶体、生物探针和一种光线研制出了一种能够通过使目标在显微镜下发光来找出特定DNA序列的新技术。 研究人员表示这项技术在医学研究中具有重要的应用价值，目前已经在实验室证明这种技术能够检测出含有与卵巢癌相关的一种突变的DNA样品。这个研究组在11月的Nature Materials杂志上详细描述了这种新的DNA纳米传感器。 传统的寻找和鉴定DNA样品的方法是项繁重、耗时的工作。这项新的技术极其灵敏、快捷并且相对比较简单，它能用于寻找一个DNA序列的特殊部分以及遗传缺陷和突变的确定。 这项技术不同寻常地整合了有机和无机成分，并且研究人员首次证明量子点（quantum dots）能够作为一种DNA传感器。 量子点是半导体材料的结晶体，其直径只有几个纳米。它们通常被用于电子工业。近年来，研究人员开始摸索将其用于生物学研究中。 Jeff Tza-Huei Wang领导的研究组利用了量子点的一个重要的特性——它们能够很容易地传递能量。当一束光照射在一个量子点上时，它能将这种能量传递给附近的分子，这个临近分子又发射出能够在显微镜下观察到的荧光。 但，单独只靠量子点是不能发现和确定DNA链的。因此，研究组使用了两种合成的DNA探针：每个探针都是研究人员正在寻找的DNA序列的互补分子，因此这些探针能够搜索并与靶标DNA结合。 每个DNA探针还有一个重要的伴侣。附着在第一种探针上的是Cy5分子，这种分子能在接受能量时发光；附着在第二种探针上的分子是biotin（生物素），它能与另外一种叫做streptavidin的分子粘连在一起。Streptavidin就是覆盖在量子点表面的分子。 接着，研究人员在含有他们想要检测的DNA的培养皿中将两种DNA探针混合在一起，再加上一个量子点。最初，两个DNA探针与靶标DNA链链接在一起，并将其当成了“夹心饼”。然后，一个探针上的生物素使“夹心”DNA与量子点表面粘连在一起。最终，当研究人员用一束光照射这个混合物时，量子点将能量传递给与第二个探针结合的Cy5分子。Cy5又将这个能量转化成荧光。如果溶液中不存在靶标DNA，那么四种成分就不会链接在一起，因此也不会发出荧光。（生物通记者杨遥）