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- 通過檢測遺傳物質，快速傳感器有潛在的臨床用途
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2021/3/12
DNA的3D模型。
美國大學的一項新研究顯示，在不到一秒鐘的時間內，用于腦化學研究的小型傳感器可以檢測出提供生命遺傳指令的關鍵分子，RNA和DNA。
非盟研究人員認為，該傳感器是從事臨床研究的科學家測量DNA代謝的有用工具，該傳感器可能是實驗室臨床醫(yī)生區(qū)分“健康”樣品和“病態(tài)”樣品并確定病原體是否為真菌的快速方法。 ，細菌或病毒，然后再進行進一步分析。
為了探索傳感器是否可以檢測RNA和DNA，化學助理教授Alexander Zestos與生物學副教授John Bracht合作，測試了一種檢測RNA和DNA的新方法。兩位教授都是非盟神經(jīng)科學與行為中心的一部分，該中心匯集了來自各個領域的研究人員，以研究大腦及其在行為中的作用。
新型電極可測量RNA和DNA
傳感器，也稱為碳纖維微電極，使像Zestos這樣的研究人員能夠對大腦中的化學物質進行精確的測量。研究人員可以了解有關大腦復雜的神經(jīng)途徑和神經(jīng)遞質的復雜電路，神經(jīng)遞質是大腦中沿給定途徑傳遞信息的化學物質。
Zestos和Bracht使用了典型的具有快速掃描循環(huán)伏安法的碳纖維微電極，這是一種用于檢測大腦中多巴胺的傳感器。Zestos的工作經(jīng)常涉及使用傳感器來檢測和測量大腦中的多巴胺，因為神經(jīng)遞質涉及神經(jīng)系統(tǒng)從身體運動到情緒反應的廣泛活動。
研究人員用專用電極修改了傳感器。他們不確定它是否會起作用，當電極或波形檢測到DNA的兩個基本組成部分腺苷和鳥苷的氧化峰時，他們感到驚訝。檢測時間快，不到一秒即可發(fā)生。使用動物和合成的RNA和DNA驗證了研究方法。
研究工具和預診斷
在短期內，Bracht和Zestos認為該工具可用于臨床研究。使用該工具的研究人員可以獲得有關核酸的有用信息，并可以測量腺苷，鳥苷和胞苷（另一種DNA核堿基）的相對比例。該傳感器的大小大約為一頭人類頭發(fā)的大小，足以植入細胞，組織或活生物體中。該傳感器可以檢測任何液體樣本中的DNA或RNA，包括液滴，唾液，血液或尿液。
該傳感器也可以用作預診斷。研究人員說，疾病或真菌感染的發(fā)作會導致核酸迅速升高，傳感器可以測量核酸的含量，并可能預測迅速感染。例如，花冠狀病毒的測試結果最多可能需要一天或更長的時間。
Bracht說：“電化學傳感器可用于在基于序列的方法之前評估樣品。” “我們可以設想幾種情況，在臨床上在進一步測序之前快速測量樣品中的DNA或RNA是有用的。例如，當有很多樣品需要進行更廣泛的測試之前進行快速檢查時，可以使用它。”
當前的局限性是傳感器將需要檢測的不僅僅是DNA和RNA鏈。為了檢測特定病毒或進行基因檢測，傳感器將需要檢測病毒的基因序列。研究的下一步將是進一步修改傳感器，以查看傳感器是否可以檢測到病毒。傳感器可能具有需要進一步研究的各種應用，包括在法醫(yī)學和傳感器發(fā)揮重要作用的其他領域。
布拉希特說：“我們還考慮過我們是否可以測量活腦和細胞內的DNA代謝�！� “我們可以使用一個電極來測量神經(jīng)遞質，例如多巴胺，還可以實時地在大腦中測量DNA和RNA及其組成部分�！�
這項新研究發(fā)表在化學期刊ACS Omega上。
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