發(fā)布日期:2019-03-29
科技日?qǐng)?bào)華盛頓3月26日電 (記者劉海英)美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校和克萊蒙特學(xué)院凱克研究所的合作團(tuán)隊(duì)將基因編輯技術(shù)與納米電子學(xué)相結(jié)合,創(chuàng)造出一種可在幾分鐘內(nèi)檢測(cè)出特定基因突變的新型手持設(shè)備。研究人員稱,這種稱之為“CRISPR-Chip”的設(shè)備方便快捷,可用于快速診斷遺傳疾病或評(píng)估基因編輯技術(shù)的準(zhǔn)確性。
近些年興起的CRISPR-Cas9技術(shù)以精確聞名,為研究人員提供了前所未有的基因編輯功能。為了利用CRISPR的基因靶向能力,該團(tuán)隊(duì)將一種失活的Cas9蛋白變體——一種可以在DNA中找到特定位點(diǎn)但不會(huì)剪切它的Cas9變種——連接到由石墨烯制成的晶體管上。當(dāng)這種CRISPR復(fù)合物在其靶向的DNA中找到特定位點(diǎn)時(shí),會(huì)與其綁定并觸發(fā)石墨烯電導(dǎo)率變化,改變晶體管的電特性。而這些變化可以通過(guò)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的手持設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。
研究人員指出,如今通過(guò)DNA測(cè)序檢測(cè)某種基因突變并不難,不少醫(yī)院或公司可以提供這樣的服務(wù)。但與大多數(shù)基因檢測(cè)相比,用“CRISPR-Chip”進(jìn)行基因突變檢測(cè)更簡(jiǎn)便快捷,可以在醫(yī)生辦公室或野外工作環(huán)境中進(jìn)行,無(wú)需將樣品送到實(shí)驗(yàn)室。使用時(shí),只需將提取的DNA樣品放在芯片上,通過(guò)CRISPR技術(shù)搜索,石墨烯晶體管就可以在幾分鐘內(nèi)報(bào)告搜索結(jié)果。
研究人員稱,新裝置是納米電子學(xué)與現(xiàn)代生物學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物,將CRISPR技術(shù)的精準(zhǔn)特性與石墨烯晶體管的超靈敏度融為一體,既精確又快捷。該裝置既可用于快速診斷疾病,通過(guò)快速基因檢測(cè)幫助醫(yī)生為患者制定個(gè)性化的治療計(jì)劃,也可以用于監(jiān)測(cè)CRISPR是否與特定DNA序列結(jié)合,籍此評(píng)估基于CRISPR的基因編輯技術(shù)的準(zhǔn)確性。
相關(guān)研究成果在線發(fā)表于近日的《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》雜志上。
總編輯圈點(diǎn)
相對(duì)于快速診斷和基因檢測(cè),筆者更看重評(píng)估基于CRISPR的基因編輯技術(shù)的準(zhǔn)確性。目前,該技術(shù)之所以隔一段時(shí)間就被應(yīng)用者提出使用受限問(wèn)題,正是因?yàn)樗趯?shí)際應(yīng)用中存在一定比例的脫靶問(wèn)題。因此,不遺余力地提高編輯準(zhǔn)確性,正是讓CRISPR“基因魔剪”發(fā)揮工具型技術(shù)極致潛力的應(yīng)有之舉。
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