來自于美國國家標準局(National Institute of Standards and Technology ,,NIST),、美國海軍研究實驗室(Naval Research Laboratory ,NRL)和馬里蘭大學(xué)的研究人員最近研制出一種簡單易行的操作方法,,能夠?qū)捂淒NA化學(xué)鍵和到金粒子上,。研究結(jié)果刊登于《PNAS》(Proceedings of the National Academy of Sciences),。這種新技術(shù)能夠幫助研究人員輕易地控制片基(substrate)上的DNA鏈濃度,也許能夠為最優(yōu)化DNA傳感器微列陣提供一臂之力,。
排列在玻璃,、硅、或金質(zhì)的生化傳感器片基上的短DNA序列,,可用于檢測特異DNA“靶標”序列或者分析復(fù)雜序列,。這些微列陣中,DNA序列的一端綁定在片基上,,如同牙刷上豎起的刷毛,。比如微列陣“基因芯片”,能夠鑒別出樣本中的特異“靶標”DNA序列,,因為只有靶標序列能夠與微列陣中的互補序列鍵合(雜交),。金是制作傳感器片基最常用物質(zhì),制做DNA傳感器的一種流行技術(shù)(NIST制造),,是將硫原子附著在DNA鏈一端,,硫原子將DNA鏈黏附在金質(zhì)片基上。
NIST,、NRL和UMD小組通過采用一串腺嘌呤核苷酸作為“錨”將技術(shù)更進一步,,成本更低,操作更為簡便,。在組成DNA分子的四種核苷分子中,,屬腺嘌呤與金的親合力最強。完全由腺嘌呤組成的短鏈,,能夠力排眾DNA鏈阻礙,,結(jié)合到金片基上。結(jié)果,,研究人員發(fā)現(xiàn)DNA鏈一端的腺嘌呤區(qū)域能夠發(fā)揮“錨”的作用,,甚至效果更加——這種腺嘌呤區(qū)域可控制DNA與片基結(jié)合的速度。因為每條腺嘌呤尾都“平躺”在片基上,,加快了速度,。在一定范圍內(nèi),腺嘌呤尾越長,,其在底物面上的“足跡”越長,,DNA鏈的總密度越低。
控制片基上的DNA“刷子”的密度,,對于設(shè)計傳感器至關(guān)重要,。因為密度過大會導(dǎo)致沒有足夠的空間供樣品中的“靶標”DNA鏈結(jié)合,密度過小,,微列陣又不會產(chǎn)生足夠強的信號,。