量子點條碼讓基因片段無所遁形
- 上線日期：2011/4/29 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
加拿大的研究人員最近發展出一種快速偵測基因片段的新方法，可以在分子層級快速偵測疾病。這個技術利用量子點條碼(quantum dot barcodes)，可以用來迅速識別傳染的媒介，並限制疾病的散播。
近年來，拜Luminex系統之賜，用條碼技術來偵測分子已經十分普遍。Luminex系統利用有機螢光染料分子將微珠(microbeads)編碼成100多組，每一組微珠表面都攜帶特定的偵測試劑，例如寡聚核苷酸探針(oligonucleotide probe)、抗原或蛋白質。待測樣品中的目標分子會與偵測試劑結合，並藉由雷射光激發螢光物質加以測量。然而，螢光分子由於光譜較寬，較難偵測；此外，掺雜了多種螢光物質的微珠需要以多波長的雷射激發，導致量測系統過於龐大及昂貴。
多倫多大學的Warren Chen等人利用量子點取代螢光物質，來量測愛滋病毒(HIV)、瘧疾(malaria)、B型及C型肝炎(hepatitis)及梅毒(syphilis)。相較於有機螢光物質，量子點由於譜線窄且可以單一波長光源激發不同波長的光，因此更具優勢。
研究團隊利用連續流聚焦技術(continuous flow focusing)來製作條碼。他們在有機溶液中調製不同組合的量子點，然後以噴嘴讓溶液聚焦，製作出的微珠螢光性質反映了溶液中量子點的比例，例如溶液若包含三種量子點，微珠就會發出三種波長的螢光。之後再接上標靶分子(如寡聚核苷酸)，即可用來偵測。
在基因測試上，量子條碼可以和病人的基因樣本以及和螢光分子共軛的次要標的(secondary target)混和。 病人的基因會分別與次要標的及量子點條碼結合，形成三明治結構。這個方法可以以在二十分鐘內同時偵測上百個基因片段。
此技術診斷傳染病的速度比過去的方法快多了。雖然對於某些疾病(如愛滋病)來說，系統靈敏度需要再提升100倍，實驗結果才可靠，不過，用來偵測瘧疾的生物標記已綽綽有餘，而且能取代現行快速但靈敏度低的試紙法。
該團隊現在計畫改善這個系統的靈敏度，並且在人類血液及流體樣品上進行測試。Chan表示，他們最終希望將此技術與掌上型裝置結合，應用在重點照護檢驗(point-of-care testing)上。詳見ACS Nano 5, pp.1580 (2011)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/45591
譯者:林主恩(陽明大學臨床醫學研究所)
責任編輯:蔡雅芝
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