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DNA測(cè)序能夠從血液或唾液中分析測(cè)定基因全序列，預(yù)測(cè)罹患多種疾病的可能性，同時(shí)可以幫助患者精準(zhǔn)治療。但目前的DNA測(cè)序技術(shù)，昂貴的價(jià)格讓普通大眾望其項(xiàng)背。尋找低成本、快速的DNA測(cè)序技術(shù)，成為科學(xué)家們研究的熱點(diǎn)，生物納米孔單分子分析技術(shù)因其低成本、快速和無(wú)需熒光標(biāo)記等優(yōu)點(diǎn)被視為最具前景的DNA測(cè)序技術(shù)之一。

近期，龍億濤科研團(tuán)隊(duì)在生物納米孔超靈敏單核苷酸分辨領(lǐng)域取得獨(dú)創(chuàng)性突破，該研究成果以華東理工大學(xué)作為獨(dú)立研究單位，研究論文發(fā)表在《Nature Nanotechnology》上。

生物納米孔單分子分析技術(shù)的原理是通過(guò)電場(chǎng)力驅(qū)動(dòng)單鏈DNA穿過(guò)納米尺寸的孔道，由于不同的脫氧核苷酸通過(guò)納米孔道時(shí)產(chǎn)生了不同阻斷程度和阻斷時(shí)間的電流信號(hào)，由此可根據(jù)電流信號(hào)讀出每條DNA序列上的堿基信息。但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，單鏈DNA穿過(guò)納米孔的速度極快（約1微秒/堿基），造成了的電流阻斷信號(hào)極�。ㄆぐ布�(jí)），阻礙了納米孔測(cè)序技術(shù)發(fā)展。

基于自主研制的超低電流檢測(cè)裝置，龍億濤課題組首次使用野生型且無(wú)任何修飾的Aerolysin（氣單胞菌溶素）生物孔，將單鏈DNA的過(guò)孔速度降低了三個(gè)數(shù)量級(jí)（2.0毫秒/堿基），從而極大地提高了電流檢測(cè)的靈敏度，完成了對(duì)僅有單個(gè)堿基差異DNA分子的超靈敏識(shí)別，并實(shí)現(xiàn)了混合復(fù)雜體系的超靈敏檢測(cè)和核酸外切酶"分步降解"單鏈DNA過(guò)程的實(shí)時(shí)觀測(cè)。此外，該研究還通過(guò)改變檢測(cè)體系的酸堿度，調(diào)節(jié)了氣單胞菌溶素孔道內(nèi)腔的電荷分布，同時(shí)結(jié)合單鏈DNA在孔內(nèi)有效電荷數(shù)的計(jì)算，獲得了納米孔表/界面上電荷的分布信息，促進(jìn)了對(duì)DNA與氣單胞菌溶素孔道內(nèi)腔表面氨基酸殘基相互作用的深入理解。

龍億濤表示："這一獨(dú)創(chuàng)性研究成果不僅進(jìn)一步降低納米孔單堿基分辨的成本，同時(shí)也將大大提高納米孔DNA測(cè)序的精確度。"未來(lái)，結(jié)合高帶寬低噪音的電流檢測(cè)儀器，氣單胞菌溶素納米孔有望實(shí)現(xiàn)單堿基直接分辨以及對(duì)DNA損傷的檢測(cè)，這將大大推動(dòng)DNA測(cè)序技術(shù)以及個(gè)性化醫(yī)療的發(fā)展。