1月27日,，《應(yīng)用化學(xué)》雜志上刊登了一項(xiàng)研究成果稱,，密歇根大學(xué)研究人員成功的研制了一個(gè)使用液體激光器的更好監(jiān)測(cè)輕微的基因突變的方法，這種方法能夠提前預(yù)防人患特殊類型的腫瘤或者其它疾病,。他們的研究結(jié)果發(fā)表在最新版的德國(guó)的應(yīng)用化學(xué)雜志,。這一項(xiàng)研究可以提前識(shí)別基因疾病，也可以應(yīng)用于個(gè)性化治療,。在全面的掌握病人的基因信息的的基礎(chǔ)上進(jìn)行個(gè)性化的靶向藥物和其他治療方法的個(gè)性化治療,。
研究者認(rèn)為他們的技術(shù)于現(xiàn)行的方法相比有很大優(yōu)勢(shì)，他們應(yīng)用熒光染色和其他生物分子學(xué)方法查找并且結(jié)合到突變的DNA鏈,。當(dāng)激光巡查到一個(gè)突變的基因時(shí),，會(huì)發(fā)射出熒光信號(hào)。這看起來似乎是一個(gè)堅(jiān)固的系統(tǒng),，但它不是一個(gè)完美的系統(tǒng),。巡查分子傾向于與健康的DNA分子也會(huì)結(jié)合，發(fā)出略低于陽性信號(hào)的背光,。
該項(xiàng)目的主要研究者,，生物工程系的助理教授范旭東說：“有些時(shí)候,，我們不能區(qū)分出這些信號(hào)的不同,，如果你不能區(qū)分這些信號(hào)就可能方發(fā)生誤診，病人有變異基因,，但是你不能發(fā)現(xiàn)它們,。
傳統(tǒng)的熒光技術(shù)，變異DNA發(fā)出的信號(hào)可能只有背景噪音強(qiáng)度的十分之一,。使用范先生的方法熒光信號(hào)比背景亮數(shù)百倍,。
范旭東說：“我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)靈巧的方法放大信號(hào)內(nèi)部的不同。
液體激光,，是60年代后期發(fā)現(xiàn)的,，通過染色而不是像固體激光那樣通過晶體方法放大光線，范在生物醫(yī)學(xué)工程和光子學(xué)的交叉學(xué)科,，5年來一直在研究這個(gè)項(xiàng)目,。在他的獨(dú)特的裝置里，信號(hào)是通過一個(gè)叫做“環(huán)形諧振腔”的玻璃毛細(xì)管放大的,。
去年,，范和他的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，他們可以采用DNA（細(xì)胞內(nèi)的生命藍(lán)圖）來調(diào)節(jié)或者開放關(guān)閉液體激光,。范說：“他的團(tuán)隊(duì)只是全球能夠擁有這項(xiàng)技術(shù)的少數(shù)幾個(gè)團(tuán)隊(duì)之一,。”最初他們并沒有考慮到它的應(yīng)用，只是靈感的突然出現(xiàn)使得他們做這項(xiàng)研究,。我說：“我們想看看是不是可以通過激光的輸出發(fā)現(xiàn)什么導(dǎo)致了激光輸出的不同,，利用這種技術(shù)探測(cè)DNA的不同,。憑我的直覺，這個(gè)輸出的結(jié)果有很大的不同,。” (生物谷 Bioon.com)
doi:10.1002/anie.201107381
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Distinguishing DNA by Analog-to-Digital-like Conversion by Using Optofluidic Lasers
Dr. Yuze Sun, Prof. Dr. Xudong Fan
Laser precision: A highly sensitive technique based on laser emission for differentiating a target DNA strand from strands that contain single base mismatches has been developed. Laser emission is used to amplify the small difference in signals that are generated by the different strands after hybridization with a molecular beacon (MB, see picture) in a conversion that is similar to analog-to-digital.
