新的Crispr驱动装置能在几分钟内检测到基因突变。

新的Crispr驱动装置能在几分钟内检测到基因突变。

加州大学伯克利分校(UC Berkeley)和克莱蒙特学院(Clarmont Colleges)的凯克研究所(Keck Gradute Institute)的一组工程师将Crispr与石墨烯制成的电子晶体管相结合,创造出一种新的手持设备,可以在几分钟内检测出特定的基因突变。

图片说明:每一个芯片都可以涂上带有不同RNA指南的CAS9蛋白,以检测不同的DNA序列。(凯克研究所照片)

该装置被称为CRISPR芯片,可用于快速诊断遗传疾病或评估基因编辑技术的准确性。研究小组利用该装置鉴定了杜氏肌营养不良患者DNA样本中的基因突变。

“我们已经开发出第一个使用Crispr来搜索基因潜在突变的晶体管,”Kgi的助理教授Kiana Aran说,他在加州大学伯克利分校生物工程教授Irina Conboy的实验室里担任博士后学者,构思了这项技术。“你只要把纯化的DNA样本放在芯片上,就可以让Crispr搜索后,石墨烯晶体管会在几分钟内报告搜索结果。”

Aran开发了这项技术,并在Kgi上实现了这项技术,他是一篇描述该设备的论文的资深作者,该论文发表在3月25日的《自然生物医学工程》杂志上。

医生和遗传学家现在可以对DNA进行序列分析,以确定一系列特征和条件下的基因突变,而像23andme和祖先DNA这样的公司甚至可以为好奇的消费者提供这些测试。

但与大多数形式的基因检测不同,包括最近开发的基于CRISPR的诊断技术,CRISPR芯片使用纳米电子学检测DNA样本中的基因突变,而无需首先“放大”或通过一个时间和设备密集型的过程(称为聚合酶-Cha)复制数百万次感兴趣的DNA片段。反应中,或PCR。这意味着它可以用于在医生的办公室或现场工作环境中进行基因测试,而无需将样本送至实验室。

加州大学伯克利分校(UC Berkeley)生物工程教授、该论文的合著者尼伦•默西(Niren Murthy)说:“Crispr芯片的好处在于它确实是一个护理点,如果你有一个好的DNA样本,它是少数可以在床边做的事情之一。”“最终,你只需要提取一个人的细胞,提取DNA,并将其与Crispr芯片混合,你就可以知道是否存在某个特定的DNA序列。这可能导致对DNA进行真正的床边检测。”

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Crispr芯片利用与石墨烯晶体管相连的失活Crispr-CAS9蛋白检测DNA样本中的特定基因序列。(图片由Kiana Aran提供)

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