科學(xué)研究：檢測登革熱病毒只需兩分鐘

科學(xué)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?xí)旅?。目前，醫(yī)療領(lǐng)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(guān)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(xué)香檳分校的生物化學(xué)家，他領(lǐng)導(dǎo)的科研團隊利用DNA納米技術(shù)構(gòu)建了一個框架，對應(yīng)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(shè)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(xué)阿默斯特分校核酸化學(xué)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(shù)在解決實際問題時的能力。與目前的登革熱檢測技術(shù)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(fù)雜的實驗室準備和技術(shù)培訓(xùn)。但王興表示：“我們的技術(shù)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(xué)》（Nature Chemistry）雜志的論文中，他們將這項技術(shù)與目前的臨床試驗進行了對比，并證明了新技術(shù)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(yīng)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(shù)拓展到其他病毒上，比如寨卡病毒和流感病毒。當(dāng)然他們也希望這項技術(shù)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(shù)中的模式識別方法很感興趣，并將其與人臉識別技術(shù)做了對比。他說：“這項技術(shù)為生物學(xué)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?！?/p>

撰文：吉利恩·克雷默（Jillian Kramer）

翻譯：馬曉彤

文章來源：環(huán)球科學(xué)

關(guān)注【深圳科普】微信公眾號，在對話框：

回復(fù)【最新活動】，了解近期科普活動

回復(fù)【科普行】，了解最新深圳科普行活動

回復(fù)【研學(xué)營】，了解最新科普研學(xué)營

回復(fù)【科普課堂】，了解最新科普課堂

回復(fù)【科普書籍】，了解最新科普書籍

回復(fù)【團體定制】，了解最新團體定制活動

回復(fù)【科普基地】，了解深圳科普基地詳情

回復(fù)【觀鳥知識】，學(xué)習(xí)觀鳥相關(guān)科普知識

回復(fù)【博物學(xué)院】，了解更多博物學(xué)院活動詳情