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手機也能高達上,可檢測DNA手機顯微鏡

DNA

動則多少萬的DNA檢測設備讓很多人望而卻步,然后近日,科學家開發(fā)了一種通過智能手機運行的便攜式顯微鏡,可以估計樣本DNA分子的長度,發(fā)現(xiàn)人類基因組拷貝數(shù)變異和其他疾病的遺傳特性。這種顯微鏡,體積較小,重量不足190克,只需要三個AAA電池就可運行的,而成本只需400美元。你沒看錯,真的只要400美元,折合人民幣不到三千元。

科學小知識:為什么要做DNA檢測?

基因是DNA分子上的一個功能片斷,是遺傳信息的基本單位,是決定一切生物物種最基本的因子;基因決定 人的生老病死,是健康、靚麗、長壽之因,是生命的操縱者和調控者。因此,哪里有生命,哪里就有基因,一切生命的存在與衰亡的形式都是由基因決定的,包括您的長相、身高、體重、膚色、性格等均與基因密不可分。通常來說疾病家庭的遺傳史就是疾病易感基因的遺傳所造成的,所以基因檢測能夠檢測出這些遺傳的易感基因型,檢測準確率達到99.9999%。

 
2015年即將到來,科學家們預測在新的一年里,不少新技術將與我們的日常生活結合更緊密,近期來自加州大學舊金山分校的一組研究人員就研發(fā)出了一種智能手機附件,能檢測樣品中DNA分子的長度。
 
這一研究成果公布在12月10日的ACSNano雜志上,這一附件重量僅為190克,價格為400美元,需要3節(jié)AAA電池。從功能上說,研究人員能利用這一附件完成拷貝數(shù)變異,以及疾病其它遺傳特征的分析,這將成為現(xiàn)場診斷領域的又一新星。
 
研究人員在文章中證明了這一職能手機顯微鏡能分析熒光標記的DNA分子純化溶液。首先將溶液放置在兩個蓋玻片之間,這樣就能有效的將DNA拉升為直線,然后通過熒光顯微鏡附件內(nèi)的藍色激光照射在DNA上,智能手機就能完成一系列的拍照,并傳送到遠程服務器,計算片段長度。
 
一般來說設備能分析的DNA分子長度為10000~48,000個堿基對大小,研究人員發(fā)現(xiàn)智能手機顯微鏡也能預測大約長度為約1,000個堿基對的片段大小,這與傳統(tǒng)的臺式熒光顯微鏡的出錯率差不多。
 
一些其他研究組也表示希望能利用智能手機顯微鏡,在缺乏必要基礎設施的地區(qū)進行診斷治療,這些地區(qū)也是最需要快速診斷傳染性疾病的地方。
 
文章作者,電力生物工程師AydoganOzcan認為這一發(fā)現(xiàn)是個人電腦的一項革命性成果,“看看我們早期的計算機,它們十分笨重,也很昂貴?,F(xiàn)在計算機變得輕便,可便攜了……幾乎每個人都能買得起。同樣,顯微鏡觀察也會朝著這一方向發(fā)展,我們研發(fā)了小型化微觀和納米分析工具,我們能令它們更加方便使用,更加強大。”
 
不僅是顯微鏡,科學家們也研發(fā)了不少便攜式的設備,如華裔科學家戴聿昌教授開發(fā)出了一種便攜式細胞計數(shù)器,能在幾分鐘內(nèi),用扎指頭的方式就能獲得結果。
 
便攜式白細胞計數(shù)器可以用于改善針對患有慢性疾病,比如白血病或其它癌癥患者的門診監(jiān)測。而且也可以通過組合使用,幫助偏遠地區(qū)的遠程醫(yī)療,甚至可以用于宇航員,宇航員長期暴露于輻射中,利用這一設備,當他們還在太空中的時候就進行檢測。
 
此外針對今年暴發(fā)的埃博拉病毒,意大利國家傳染病研究所的研究人員也研發(fā)出了快速檢測埃博拉病毒的便攜設備,可在75分鐘內(nèi)檢測出血液樣本中是否存在埃博拉病毒。
 
這種設備采用分子生物學技術即時聚合酶鏈式反應。這種設備靈敏度極高,即便是微量的人類血液經(jīng)過多次稀釋也能檢測出所含病毒,而且能夠早期甄別病毒,顯著減少傳染風險。

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