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科學研究：檢測登革熱病毒只需兩分鐘
科學家利用DNA片段精心搭建出了一個可以捕捉病毒的框架。這種框架呈星狀結(jié)構(gòu)，主要是為了準確地分離和捕獲血液中的登革熱病毒。它的出現(xiàn)為檢測由蚊子傳播的登革熱病毒提供了一種強大而簡單的手段。
歷史上發(fā)生過多次嚴重的登革熱疫情。這種疾病可能會引起內(nèi)出血，有時甚至會致命。目前，醫(yī)療領域中還沒有出現(xiàn)經(jīng)得住考驗的登革熱疫苗或靶向療法，因此早期的準確檢測就顯得至關重要。
登革熱病毒的球形表面布滿了抗原，這是一類特殊的蛋白，可以幫助病毒附著在被感染的細胞上。王興（Xing Wang）是美國伊利諾伊大學香檳分校的生物化學家，他領導的科研團隊利用DNA納米技術構(gòu)建了一個框架，對應病毒表面蛋白的排列方式。這些“DNA五角星”的頂點與病毒的抗原位點對齊，而且在頂點上，還有可與抗原結(jié)合的分子。研究人員表示，他們設計了多個連接點，可以使結(jié)合變得非常準確和牢固。因此，“DNA五角星”只會結(jié)合具有這種特定模式的病毒，一旦結(jié)合，星形就會發(fā)出熒光，提示病毒的存在。
尤明旭（Mingxu You，并未參與這項研究）是馬薩諸塞大學阿默斯特分校核酸化學研究組組長，他表示：“這項研究提供了一個很好的案例，展示了DNA納米技術在解決實際問題時的能力。與目前的登革熱檢測技術相比，這種DNA探針表現(xiàn)出的靈敏度和簡單程度都十分令人興奮?！?/p>
目前，檢測登革熱病的金標準仍然需要復雜的實驗室準備和技術培訓。但王興表示：“我們的技術非常簡單，做一次檢測只需要1到2分鐘，而且每次檢測的費用只要50美分?！痹诎l(fā)表于《自然·化學》（Nature Chemistry）雜志的論文中，他們將這項技術與目前的臨床試驗進行了對比，并證明了新技術具有卓越的靈敏度和準確性。他們表示，即使在表現(xiàn)出病癥以前，這種方法也應該是有效的，而且這種DNA納米結(jié)構(gòu)無毒，對人體組織無害。
目前，王興正在與北卡羅來納州Atom Bioworks公司的首席執(zhí)行官舍伍德·姚（Sherwood Yao）合作，希望將這種檢測技術拓展到其他病毒上，比如寨卡病毒和流感病毒。當然他們也希望這項技術能適用于細菌或癌細胞。舍伍德·姚有人工智能的背景，他對該技術中的模式識別方法很感興趣，并將其與人臉識別技術做了對比。他說：“這項技術為生物學提供了一個可編程接口，而我們的解決方案將成為一種基本工具，不僅可以用于檢測病原體，還可以用于抑制病原體。”
撰文：吉利恩·克雷默（Jillian Kramer）
翻譯：馬曉彤
文章來源：環(huán)球科學
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