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歐盟廉價(jià)快速DNA基因組測序與解碼技術(shù)獲得突破

   2025-05-01 科技部612
     歐盟第七研發(fā)框架計(jì)劃(FP7)提供220萬歐元資助,總研發(fā)投入290萬歐元,由歐盟6個(gè)成員國及聯(lián)系國塞爾維亞(總協(xié)調(diào))、德國、英國、愛爾蘭、瑞士和以色列跨學(xué)科科研人員組成的歐洲NANODNASEQUANCING研發(fā)團(tuán)隊(duì)。歷時(shí)3年多的研發(fā)創(chuàng)新活動終于修成正果,即廉價(jià)快速的DNA基因組測序與解碼技術(shù)獲得重大突破。新技術(shù)每分鐘可測序100萬個(gè)堿基對,意味著人類個(gè)體約30億DNA堿基對,完成DNA測序與解碼僅需數(shù)小時(shí)。

  NANODNASEQUANCING研發(fā)團(tuán)隊(duì)廉價(jià)快速的DNA基因組測序與解碼技術(shù),基于單個(gè)分子的電學(xué)特性,跳過了耗時(shí)費(fèi)力又容易出錯的DNA復(fù)制和化學(xué)反應(yīng)步驟。研發(fā)團(tuán)隊(duì)在研究中發(fā)現(xiàn),四大基本核苷酸堿基(Nucleotide Bases):腺嘌呤(Adenine)、鳥嘌呤(Guanine)、胞核嘧啶(Cytosine)和胸腺嘧啶(Thymine),在2伏特電壓下均顯示出導(dǎo)電性。根據(jù)此原理,研發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)出全新的緊湊型便攜式DNA檢測裝置,促使DNA核苷酸堿基通過具有納米結(jié)構(gòu)側(cè)電極(Side-Electrodes)的微細(xì)納米孔(Tiny Nanopores)。試片充電后核苷酸堿基將自然形成DNA鏈排序。關(guān)鍵技術(shù)突破在于解決了離子阻塞電流和橫穿電流通過納米孔的DNA測序兩大技術(shù)難關(guān),并申請了單分子電學(xué)特性與DNA測序亞納米結(jié)柵器件(Sub-Nanometre Junction-Gate Device)發(fā)明專利。

  研發(fā)團(tuán)隊(duì)總協(xié)調(diào)人、塞爾維亞貝爾格萊德(Belgrade)物理研究所的塞黑奇(ZIKIC)教授稱,廉價(jià)快速的人類DNA基因組測序與解碼技術(shù)突破,應(yīng)該成為科學(xué)史上的革命性事件。其開發(fā)應(yīng)用前景如何評價(jià)均不過分,將為人類開啟動植物個(gè)性化研究的全新路徑。例如,醫(yī)生可根據(jù)病患自身獨(dú)特的DNA結(jié)構(gòu),早期診斷和治療相關(guān)疾病。

 
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