马萨诸塞大学阿默斯特分校的科学家们推出了一种革命性的DNA检测方法，具有无与伦比的灵敏度，提供快速的结果和便携性。这一进步有望早期发现疾病，并与尖端生物工程技术相结合，实现个性化治疗。

科学家发现，让少量DNA“跳舞”可以加快疾病的检测速度。

马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究人员用一种前所未有的灵敏度检测DNA的新方法，将生物医学工程的边界推进了一百倍。

“DNA检测是生物工程的核心，”发表在《美国国家科学院院刊》上的这篇论文的第一作者平静蕾说。他是应用生命科学研究所个性化健康监测中心的机械与工业工程助理教授、生物医学工程兼职助理教授。“每个人都想以高灵敏度检测低浓度的DNA。我们刚刚开发了这种方法，可以在没有成本的情况下将灵敏度提高约100倍。”

交付新挑战和新方法

他说，使用传统的检测方法，“挑战基本上是大海捞针。”样本中有很多分子不是目标DNA，它们会干扰检测结果。

这种设备检测DNA的灵敏度比使用交流电流的传统方法高100倍。致谢:张小雨、范晓、鲍慧璐、平静蕾

这就是这个方法的不同之处。试样置于交变电场中。然后，“我们让DNA跳舞，”他说。“当DNA链跳舞时，它们有一个特定的振荡频率。”然后，研究人员可以读取样本，看看是否有一种分子的运动方式与目标DNA的运动方式相匹配，并很容易将其与不同的运动模式区分开来。即使在目标DNA浓度很低的情况下，这种方法也有效。

对医疗保健的影响

这种新方法对加快疾病检测具有巨大的意义。首先，由于它非常敏感，诊断可能发生在疾病进展的早期阶段，这可能会极大地影响健康结果。

此外，这种方法只需要几分钟，而不是几天、几周或几个月，因为它完全是电的。他说:“这使得它适用于护理点。”“通常，我们向实验室提供样本，他们可以快速或缓慢地提供结果，这取决于他们的速度，可能需要24小时或更长时间。”例如，他举例说，在诊断过程中，活检样本被冷冻，然后送到实验室进行处理，这可能需要长达两个月的时间。这种新方法近乎即时的结果意味着治疗不必等待实验室处理时间。

另一个好处是:便携。平说，该设备的大小与血糖测试工具相似，这为全球范围内的健康改善打开了大门。“它可以在资源有限的地方使用。我去了一个国家，医生通常每年去一个村庄一到两次，现在，也许他们可以有一个基地，有这种工具，他们将有机会快速、轻松地进行检测。”

未来的可能性和事件

Ping对这一发现可能的广泛应用感到兴奋，他说:“纳米机电方法也可以与其他生物工程技术相结合，如CRISPR，以阐明核酸信号通路，理解疾病机制，确定新的药物靶点，并创建个性化的治疗策略，包括微rna靶向治疗。”

参考文献:“纳米机械电学方法用于高灵敏度和特异性无标记DNA检测”，作者:张晓宇，范晓，鲍慧璐，平静磊，2023年8月7日，美国国家科学院院刊。DOI: 10.1073 / pnas.2306130120

张晓宇，来自Ping实验室的研究生研究助理，将于2023年10月13日在华盛顿州西雅图举行的生物医学工程学会年会上发表与本研究相关的口头报告。

这项研究得到了国家生物医学成像和生物工程研究所颁发的开拓者奖的支持。