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拉曼光谱助力 新光学纳米孔器件有望用于快捷测序

导读: 比利时校际微电子中心(IMEC)近日发表公报说,该中心成功开发出一种能直接读取单分子DNA(脱氧核糖核酸)碱基的新型光学纳米孔器件,有望用于遗传学研究快捷测序。

比利时校际微电子中心(IMEC)近日发表公报说,该中心成功开发出一种能直接读取单分子DNA(脱氧核糖核酸)碱基的新型光学纳米孔器件,有望用于遗传学研究快捷测序。

据介绍,新型器件结合了表面增强拉曼光谱和纳米孔流体技术,能以超高分辨率,实现无标记检测DNA中的遗传编码以及表观遗传变异。研究近期发表在英国《自然·通讯》杂志上。

具体来说,这项技术通过纳米流体技术驱动DNA分子穿过一种拉长的纳米孔结构--表面等离子体纳米缝。而拉曼光谱是一种可反映分子特征结构的分子振动光谱。当DNA分子穿过纳米缝时,就会同时激发表面增强拉曼光谱,提供碱基分子的“指纹图”,以达到化学键水平的精准识别。

据介绍,这种新型纳米孔器件不仅可以“读取”DNA编码,还可以“读取”碱基的各种化学修饰产物。这些修饰产物通常携带了与表观遗传变异相关的大量信息,同时它们也影响细胞中的基因表达,对进化研究和分析癌症等疾病的发展具有重要意义。

表观遗传学是遗传学研究中最为前沿的领域之一,研究基因的DNA序列不发生改变的情况下,基因表达发生了可遗传的改变等现象。目前使用的表观遗传测序方法大都繁琐费时且价格昂贵。新型器件“是向开发可用于表观遗传学研究的快捷测序方案迈出的重要一步”,IMEC资深研究员陈昌博士说。

比利时校际微电子中心成立于1984年,是一家在纳米电子、能源和数字技术研究和创新领域领先的独立研究中心,总部位于比利时鲁汶,并在荷兰、美国和中国等地拥有研发小组。

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