CRISPR芯片诞生,无需扩增即可快速检测基因突变-深度-知识分子

CRISPR芯片诞生,无需扩增即可快速检测基因突变

2019/03/26
导读
CRISPR芯片未来具有广阔的应用前景。

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CRISPR芯片操作简易,在家即可随时进行


撰文 | 何东明

责编 | 叶水送


  

 

生物技术与纳米电子技术结合,常常会产生惊人的成果,CRISPR芯片(CRISPR-Chip)就是这样诞生的,其可在几分钟内快速准确检测出特定基因突变,用于疾病诊断或评估基因编辑的准确性。

 

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CRISPR芯片的简易操作流程图,图片来自Nature Biomedical Engineering

 

3月25日,来自加州大学伯克利分校和克莱蒙特学院凯克研究生院(KGI)的科研团队在Nature  Biomedical  Engineering杂志上报道了一项CRISPR重要成果。研究者将生物技术与纳米电子技术结合,成功研发出首款手持式CRISPR芯片生物传导器设备,该设备具有经典基因突变检测方法所无法比肩的众多优点。

 

具体来说,CRISPR芯片具有如下优点:

 

超高灵敏度(1.7fM DNA)

无需样本DNA扩增,15min即可得出结果

操作简易且廉价

有望成为在家自行检测致病突变的手持式设备

 

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CRISPR芯片设计原理图

 

其工作原理是怎样?简单来说,首先固定石墨烯上dCas9与sgRNA的结合物(dRNP),dRNP可识别并结合待检测DNA的特异性序列,通过石墨烯导电性的变化,由此得出检测结果。


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论文通讯作者、KGI助理教授Aran

 

论文通讯作者、凯克研究所(KGI)助理教授Kiana Aran做了形象的比喻:


CRISPR芯片好比一个包含大量搜索框的页面,在这些搜索框中输入导引RNA信息,就会进行搜索并给出电子报告结果。

 

CRISPR芯片简易低廉、应用前景广阔,可在几分钟内快速准确检测出特定基因突变,在杜氏肌营养不良(DMD)致病突变的检测试验中显示出了很好的效果,在致病基因突变检测上也有用武之地,它还可用于开展个性化治疗,评估基因编辑的准确性。


未来CRISPR芯片将会有广阔的应用前景,甚至有望成为在家自行检测致病突变的简便设备。


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