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納米孔可成為DNA快速閱讀器

 由美國華盛頓大學物理學家*的研究小組設計了一種新技術，可在納米孔內對DNA進行快速測序，而且價格比較便宜。新方法可為癌癥、糖尿病或某些成癮患者量身繪制個性化基因測序藍圖，提供更加的個體醫療。
　　論文主要作者、華盛頓大學物理教授簡斯·岡德拉克表示，他們結合了生物和納米技術，研制出這種DNA閱讀器，閱讀器內納米微孔使用了一種取自恥垢分支桿菌的細胞外膜孔道蛋白A。這種納米微孔只有1個納米大小，僅夠用來測量一個DNA的單分子鏈。
　　研究人員把微孔放在一層浸泡在氯化鉀溶液中的膜上，并施加一個小的電壓，讓電流通過微孔。不同的核苷酸通過納米微孔時，回路中的電流就會隨之改變，這些電流稱為特征信號。胞核嘧啶、鳥嘌呤、腺嘌呤和胸腺嘧啶這些DNA的基本組成要素，會生成不同的特征信號。
　　研究小組解決了兩個主要問題，一是生成僅容一條DNA單鏈通過的納米微孔，且每次只能通過一個DNA分子。伯明翰亞拉巴馬州立大學的邁克爾·涅德維斯改良了細菌，生成了合適的微孔。第二個問題是讓核苷酸以每秒100萬個的速率通過納米微孔，岡德拉克說，這實在太快了，閱讀器還無法在這種速度下對每個DNA分子信號分類整理。為了解決這一點，研究人員在每個要測量的核苷酸之間附帶了一段雙鏈DNA，雙鏈DNA在微孔中流動不那么順暢，磕磕絆絆地通過微孔，便可將下一個通過微孔的單鏈延遲幾毫秒。這種延遲盡管只有千分之幾秒，電信號卻有了充足時間來識別目標核苷酸，從而從示波器軌跡上準確讀出這些DNA序列。
　　這項研究由美國國家衛生研究院和美國人類基因研究院資助，旨在降低成本，使人類基因組完整測序成本降到1000美元或更少。該研究始于2004年，當時完整測序一個人的基因要花費1000萬美元，而新的測序技術使人們向1000美元測序的目標邁進了一大步。