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科学技术

能快捷检测多个遗传基因的检测芯片

　　现在，遗传基因技术不仅是在生物学界，在临床检查以及过敏物质的检测，甚至是犯罪搜查领域，均发挥了积极作用。然而，正因为遗传基因是人类肉眼所看不到的微小物质，所以，长期以来要检测以及分析遗传基因等工作必须依赖特殊装置。为了改变这种状况，一种依靠简易套件就可以用肉眼迅速确定多个遗传基因的划时代的系统得以研发，并开始投入实际应用。请看佐佐木节发来的报道。

　　遗传基因超越世代传达遗传信息。基因的本体除去一部分病毒以外，是由所谓DNA（脱氧核糖核酸）双重螺旋构造组成的高分子化合物组合而成的。在双重螺旋结构中，由腺嘌呤脱氧核苷酸（Adenine 脱氧腺苷）、鸟嘌呤脱氧核苷酸（Guanine 脱氧鸟苷）、胸腺嘧啶脱氧核苷酸（Thymine 脱氧胸苷）、胞嘧啶脱氧核苷酸（Cytosine 脱氧胞苷）这四种类型的碱基组成单位，通过他们的排列来决定基因信息。DNA的碱基单位，即使是单纯微生物也可以多达数千万的膨大数量。碱基排列千差万别，没有任一相同的物质。因此，如果对DNA进行调查研究，就可以准确无误地判断出是生物种类以及具体的个人。

　　“在DNA的四种类型碱基中，由于A与T、G与C具有相互间互补的性质，所以必然会组队形成单元。我们所开发的核酸Chromato（亲和）型芯片就是利用了NDA的这种特性”

　　说这番话的是大型综合化学厂商钟化（kaneka）公司（本部设在大阪）新生物医疗研究所的宫本重彦。

　　钟化公司新研发的遗传基因检测顺序大致如下：首先是采集好动植物组织、菌以及细胞等样品，利用复合 PCR（Polymerase Chain Raction）手法，对极其微量的DNA进行放大。接着，将这一PCR反应液与稀释液进行混合，滴入并渗透到检测芯片中，当检测芯片的一部分变色为粉红带状，即能判断出是否存在想检测的DNA。

　　迄今为止，要想一次检测多个遗传基因，必须利用复合 PCR对放大的样品利用电荷移动的方法来分离特定的DNA，然后再经过染色、紫外线照射等过程来进行识别。因此得到检测结果至少得花1小时时间。然而，利用新研发的检测芯片，所需要的时间仅5～10分钟。通过对检测芯片进行设定，不仅是单个遗传基因，还可以同时检测出多个遗传基因。而且还不需要电荷移动槽以及紫外线照射器等特殊设备。

　　宫本告诉我们：“所谓复合 PCR，是通过一种叫普瑞酶（Primer）的人工NDA断片与聚合酶（polymerase）来复制DNA的酶，用这种酶来放大样品中多个DNA的一种方法，目前已经极为普及。但是，我们利用新研发的特殊普瑞酶，可以使之后的工程迅速简便地完成。说得简单一点，就是这种特殊普瑞酶在PCR之后，依然保持着基因碱基排列标记物，如果将检测芯片里面与之组成单位的DNA标记物预先设置的话，标记物之间就会结合，产生颜色的变化而显现出来”。

　　钟化公司新事业开发部的实安隆兴对该种新遗传基因检测芯片的优点作了如下说明：

　　“目前为止要想检测遗传基因，就必须要依赖特殊的装置，因此需要将样品带回研究设施，不得不花好些时间进行检测。然而，有了这种核酸亲和型芯片，说得夸张点，在医院的病床边上就可以进行检测了。该产品可以用于查明食物中毒以及传染病的原因，也可以通过患者的基因有效地判断应该给患者配置什么样的药物。我想该产品甚至还可以极为迅速地应用于对癌症诊断以及再生医疗的细胞检查等领域。”

　　能同时检测出多个遗传基因的这种核酸亲和型芯片，可以非常方便地检测包含在食品中的变应原（Allergen），还可以在食品厂等场所简单地确定是否存在转基因产品。自2012年11月开始，这种芯片已经正式投放市场，可以期待包括遗传基因检测设施尚不完善的发展中国家医疗现场在内，将在全球各个产业领域发挥积极作用。

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