CRISPR芯片操作簡(jiǎn)易,在家即可隨時(shí)進(jìn)行
撰文 | 何東明
責(zé)編 | 葉水送
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生物技術(shù)與納米電子技術(shù)結(jié)合,常常會(huì)產(chǎn)生驚人的成果,CRISPR芯片(CRISPR-Chip)就是這樣誕生的,其可在幾分鐘內(nèi)快速準(zhǔn)確檢測(cè)出特定基因突變,用于疾病診斷或評(píng)估基因編輯的準(zhǔn)確性。
CRISPR芯片的簡(jiǎn)易操作流程圖,圖片來自Nature Biomedical Engineering
3月25日,來自加州大學(xué)伯克利分校和克萊蒙特學(xué)院凱克研究生院(KGI)的科研團(tuán)隊(duì)在Nature Biomedical Engineering雜志上報(bào)道了一項(xiàng)CRISPR重要成果。研究者將生物技術(shù)與納米電子技術(shù)結(jié)合,成功研發(fā)出首款手持式CRISPR芯片生物傳導(dǎo)器設(shè)備,該設(shè)備具有經(jīng)典基因突變檢測(cè)方法所無法比肩的眾多優(yōu)點(diǎn)。
具體來說,CRISPR芯片具有如下優(yōu)點(diǎn):
超高靈敏度(1.7fM DNA)
無需樣本DNA擴(kuò)增,15min即可得出結(jié)果
操作簡(jiǎn)易且廉價(jià)
有望成為在家自行檢測(cè)致病突變的手持式設(shè)備
CRISPR芯片設(shè)計(jì)原理圖
其工作原理是怎樣?簡(jiǎn)單來說,首先固定石墨烯上dCas9與sgRNA的結(jié)合物(dRNP),dRNP可識(shí)別并結(jié)合待檢測(cè)DNA的特異性序列,通過石墨烯導(dǎo)電性的變化,由此得出檢測(cè)結(jié)果。
論文通訊作者、KGI助理教授Aran
論文通訊作者、凱克研究所(KGI)助理教授Kiana Aran做了形象的比喻:
CRISPR芯片好比一個(gè)包含大量搜索框的頁面,在這些搜索框中輸入導(dǎo)引RNA信息,就會(huì)進(jìn)行搜索并給出電子報(bào)告結(jié)果。
CRISPR芯片簡(jiǎn)易低廉、應(yīng)用前景廣闊,可在幾分鐘內(nèi)快速準(zhǔn)確檢測(cè)出特定基因突變,在杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良(DMD)致病突變的檢測(cè)試驗(yàn)中顯示出了很好的效果,在致病基因突變檢測(cè)上也有用武之地,它還可用于開展個(gè)性化治療,評(píng)估基因編輯的準(zhǔn)確性。
未來CRISPR芯片將會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景,甚至有望成為在家自行檢測(cè)致病突變的簡(jiǎn)便設(shè)備。