最近,DNA電路在美國橫空出世,這是一種利用電路導(dǎo)電性變化來檢測基因損傷和錯誤的生物傳感器,如果基因復(fù)制發(fā)生錯誤而不及時糾正,會導(dǎo)致癌癥、生理與精神類疾病。原來承載著生命遺傳物質(zhì)的DNA分子,還可以化身為檢測基因損傷和錯誤的生物傳感器,它可以被用來診斷、治療多種疾病。
DNA生物傳感器是一種能將目標(biāo)DNA的存在轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓹z測電信號的傳感裝置。它由兩部分組成,一部分是識別元件,即DNA探針,另一部分是換能器。識別元件主要用來感知樣品中是否含有待測的目標(biāo)DNA;換能器則將識別元件感知的信號轉(zhuǎn)化為可以觀察記錄的信號(如電流大小、頻率變化、熒光和化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度以及光吸收程度等)。通常是在換能器上固化一條單鏈DNA,通過DNA分子雜交,對另一條含有互補(bǔ)序列的DNA進(jìn)行識別(堿基互補(bǔ)配對原則),形成穩(wěn)定的雙鏈DNA,通過聲、光、電信號的轉(zhuǎn)換,對目標(biāo)DNA進(jìn)行檢測。
傳感器還將朝著微型化、集成化方向發(fā)展。隨著微加工技術(shù)和納米技術(shù)的進(jìn)步,生物傳感器將不斷的微型化,各種便攜式生物傳感器的出現(xiàn)使人們在家中進(jìn)行疾病診斷、在市場上直接檢測食品成為可能。而且,未來的生物傳感器必定與計算機(jī)緊密結(jié)合,自動采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù),更科學(xué)、更準(zhǔn)確地提供結(jié)果,實(shí)現(xiàn)采樣、進(jìn)樣、結(jié)果一條龍,形成檢測的自動化系統(tǒng)。隨著這兩個方向研究的不斷深入,產(chǎn)品成本的逐漸下降,曾經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室展現(xiàn)巨大應(yīng)用前景的生物傳感器,也將會“飛入尋常百姓家”。