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合成生物学的重大成果:埃博拉检测试纸

日期:2014-12-19 00:00:00

詹姆士·柯林斯(James Collins)是波士顿大学的合成生物学科学家,他将简单的DNA序列成分打印在纸上,冷冻干燥后进行使用,有效期可达一年,这可以降低了像埃博拉病毒检测这样的病毒检测成本。柯林斯和他来自哈佛大学的同事在本周的杂志《Cell 》中提到,这项研究可带来新产品的出现,例如当有感染发生时,绷带会发生颜色改变,还有服装上的环境传感器,或者埃博拉病毒检测。 

 

价格低廉的检测试纸并不是新生事物。但是到目前为止,检测还只是依赖传统的化学方法,例如验孕试纸(参见“Super-Cheap Health Tests”)。 柯林斯表示,他现在已将研究工作扩展到精确的基因反应。 这项技术是将“无细胞体系”进行改编,细胞的基本变化过程――例如读取DNA链产生蛋白质――这一切都是在试管中进行的。 

 

柯林斯取得的成就是将无细胞体系嵌入到多孔滤纸中。他的团队在其中加入了一些关键酶和经过特殊设计的基因,但只有它们被匹配的DNARNA链激活时才会产生蛋白质。“这是一个非常具有实用性的巨大进步,” 康奈尔大学化学与生物工程助理教授朱利叶鲁克斯Julius Lucks说,“现在大家可以想想能用它做什么了”。 

 

柯林斯向大家展示这种试纸可以检测遗传密码由RNA构成的埃博拉病毒。 研究人员向试纸中加了点埃博拉RMA,遗传物质被激活产生一种蛋白质,大约一小时后试纸颜色变为深紫色。使用试纸进行检测仍然需要一些实验室操作,例如要首先将遗传物与病毒或细菌隔离。但柯林斯表示,试纸本身价格非常低。他估计每片试纸只需要465美分,设计制作只需要大约一天的时间。“它真是棒极了,”杜克大学的生物医学助理教授尤玲冲(Lingchong You)说,“从概念上看,它又极其简单。”

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