近日，英國(guó)科學(xué)家研發(fā)出了一種新的數(shù)字聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)設(shè)備，利用液體表面的張力將DNA(脫氧核糖核酸)樣本分成100多萬(wàn)個(gè)一模一樣的小片段。這使科學(xué)家能直接計(jì)算出每個(gè)小片段中單個(gè)分子的數(shù)量，新的測(cè)量平臺(tái)大大提高了樣本篩查的敏感性和精確度。研究發(fā)表在最新一期的《自然·方法學(xué)》雜志上。

1983年問(wèn)世的PCR是一種不可或缺的分子生物學(xué)技術(shù)，科學(xué)家用它來(lái)放大或復(fù)制特定的DNA片段，是生物體外特殊的DNA復(fù)制技術(shù)。這種技術(shù)依靠反應(yīng)的加熱和冷卻循環(huán)，使用一個(gè)名為DNA聚合酶(活體細(xì)胞也使用同樣的酶來(lái)復(fù)制DNA)的蛋白來(lái)復(fù)制DNA片段?？茖W(xué)家們一般在化學(xué)和生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用PCR來(lái)克隆DNA、分析基因、探測(cè)遺傳病;法醫(yī)們也對(duì)該技術(shù)青睞有加。但目前的商用數(shù)字PCR技術(shù)最多只能獲得36960個(gè)小片段。

領(lǐng)導(dǎo)該研究的英屬哥倫比亞大學(xué)物理、天文學(xué)和高通量生物中心副教授卡爾·漢森表示：“最新技術(shù)解決了很多限制傳統(tǒng)數(shù)字PCR技術(shù)規(guī)模化和精確度的主要技術(shù)問(wèn)題，制造出了數(shù)百萬(wàn)個(gè)一模一樣沒(méi)有缺陷的子反應(yīng)，也控制了這些反應(yīng)在高低溫試驗(yàn)中出現(xiàn)的脫水情況?！?/p>

研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，在探測(cè)罕見的變異中，新的“兆像素”技術(shù)也設(shè)置了新的精確基準(zhǔn)。而且，分割出100萬(wàn)個(gè)小片段陣列只需花費(fèi)1分鐘。

科學(xué)家們表示，這項(xiàng)重大的進(jìn)步能顯著提高很多遺傳診斷法和篩查法的測(cè)量精度，包括癌癥的早期篩查、產(chǎn)檢、檢測(cè)食物中的病原體以及分析單個(gè)細(xì)胞的基因表達(dá)等。

漢森表示：“我們的解決辦法為生物醫(yī)學(xué)研究和診斷研究中的測(cè)量提供了新的精度，這一進(jìn)步有望讓數(shù)字PCR成為一個(gè)更經(jīng)濟(jì)、快速和常規(guī)的分析工具?！?/p>

總編輯圈點(diǎn)

古語(yǔ)云，魚和熊掌不可得兼。英國(guó)科學(xué)家的這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)卻是“又好又快”的范例：既能實(shí)現(xiàn)高精確度，又不會(huì)因此犧牲檢測(cè)速度。作為如今遺傳與分子生物學(xué)分析的基石，PCR技術(shù)不僅廣泛用于科學(xué)研究，也成為日常醫(yī)療中重要的檢測(cè)手段。雖然新技術(shù)的操作成本還不得而知，英國(guó)科學(xué)家的新發(fā)現(xiàn)，有理由讓人們期待更好的醫(yī)療條件。