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美国新型PCR技术3分钟内完成片段扩增


首页_据物理学家的组织网8月29日(北京时间)报道,美国能源部劳伦斯利弗莫尔国立研究所(LLNL)研究人员最近开发出核酸(DNA和RNA)的慢扩张技术,大大放慢聚合酶链式反应(PCR)的速度,3分钟内就能扩展基因组片段。疾病缓慢的临床未来将迅速沦为现实。相关论文在最近出版的《分析师》杂志上公开。

通过PCR技术,研究人员可以将DNA或RNA复制数百万份,然后用于基因组测序、基因分析、遗传病临床、亲子鉴定、法庭检查、疾病病毒感染确认等。这个过程通常需要一个小时到几天。

但是缓慢的临床、应急反应或传染病监测往往拒绝将PCR技术延长到几分钟。领导这项研究的工程师雷金纳德维尔和同事们解决了酶动力学和热力学方面的允许,可以用多孔材料和热力学薄膜制作1公里/小时的热循环,每秒冷却或加热器45,一次热循环不到2.5秒。

(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure(美国电视连续剧),热循环名言)比尔特别指出,该设备的独特之处在于加热器的速度和冷却一样慢。开发这种设备后,比尔和同事们投票了10种商用酶中的2种,这两种酶的链式反应速度非常慢,因此稍微调整一些参数可能会使反应更慢。David Aser,Northern Exposure(美国电视连续剧),他们用肠道细菌测试新的PCR装置,测试快速扩张DNA片段的能力,然后利用相当严重的急性呼吸综合征(SARS)DNA片段,展示了威胁公共身体健康病毒的设备处置效果。该装置完成了对目标DNA30周期(10亿倍)的PCR扩张,只需要2分18秒。

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目前研究小组正在开发动态观测设备。根据他们的设想,今后PCR仪器从样品到结果,10分钟内就能完成整个测试。市场对这种设备的市场需求将会很大。除了传统的公共卫生和医疗研究领域外,非常简单的动态PCR设备在水产养殖、农业和食品加工行业非常简单,可以用来保证食品安全。

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