基因芯片是一種新興生物技術產品,,但制造時不僅費時且成本高昂,。麻省理工學院近日開發(fā)的“納米打印”技術,徹底改變了目前一次只能制造一個納米裝置的現(xiàn)狀,,實現(xiàn)了大批量生產,。
這項創(chuàng)新直接應用了基因(DNA)芯片,?;蛐酒且环N納米器件,可用于診斷諸如早老性癡呆,、艾滋病及癌癥等一些遺傳疾病,。如果能批量生產這些復雜的器件,將能使DNA分析如驗血一樣簡單廉價,,可大大加速疾病的初期診斷,。
從生物醫(yī)學到信息技術領域,日益變小和日益復雜的需求使研究工作向高分辨率,、高產量納米打印技術發(fā)展,。由斯特拉茨教授領導的研究小組開發(fā)出的這種打印方法,采用“自然界最有效的打印技術:DNA/RNA信息轉移技術”來實現(xiàn)高分辨率,每次打印的信息含量及分辨率方面都是最先進的,。
這種被稱為“超分子納米打印”的方法,,其實就是重復DNA復制過程。雙螺旋之兩股要分離,,每一條鏈作為互補鏈的模版,,兩股一面分離,一面復制,,直到新鏈合成,。這種復制與主模版是相同的。于是,,他們自己制作了主模版,,因此就能成指數(shù)地增加打印產量,實現(xiàn)了復雜納米尺度圖形的復制,。
這種診斷裝置之所以無法廣泛推廣使用,,主要阻礙是價格昂貴———每個芯片約需500美元。麻省理工學院新開發(fā)出的納米打印方法,,能使每個芯片的成本降到50美元以下,。斯特拉茨說:“這將完全革新了診斷學。一旦能夠大批生產這些裝置,,就能使DNA分析成為日常工作,,我們就能在癌癥、肝炎和早老性癡呆癥發(fā)病前就提前預知,。”
“超分子納米打印”方法除應用于基因芯片之外,,還能用于生產其他更復雜、目前難以制造且成本昂貴的納米器件,,例如單電子晶體管和光學生物傳感器等,。