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好消息 光電一體化芯片pcr領域取得新進展
2020年05月27日 08:48:28
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：6170
經(jīng)過中國科學院長春光學精密機械與物理研究所應用光學國家重點實驗室研究員吳文明對聚合酶鏈式反應技術(shù)進行了深入的研究后，近期，團隊傳出了好消息，稱其對傳統(tǒng)技術(shù)的各項缺點進行了系統(tǒng)攻關(guān)，并取得了一系列進展。
【化工儀器網(wǎng) 科技前沿】經(jīng)過中國科學院長春光學精密機械與物理研究所應用光學國家重點實驗室研究員吳文明對聚合酶鏈式反應技術(shù)進行了深入的研究后，近期，團隊傳出了好消息，稱其對傳統(tǒng)技術(shù)的各項缺點進行了系統(tǒng)攻關(guān)，并取得了一系列進展。相關(guān)成果相繼發(fā)表于多個SCI刊物。
聚合酶鏈式反應(pcr)又稱無細胞克隆技術(shù)，是一種用于放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術(shù)。作為一種快速擴增DNA的新方法，它可以不通過活細胞就能在數(shù)小時內(nèi)使拷貝的模板序列甚至是一個DNA分子擴增千萬甚至是上億倍，正因為如此，無論是化石中的古生物、歷史人物的殘骸，亦或是幾十年前兇殺案中兇手遺留的毛發(fā)、皮膚、血液等，只要其能分離出一點DNA，該方法就能使其發(fā)揮出意想不到的作用。
據(jù)悉，該技術(shù)是美國Cetus公司人類遺傳研究室Kary Mullis在1983年提出設想，并在1985年研制成功的；早的應用報道是Saiki等1985年將PCR技術(shù)應用于β-珠蛋白基因擴增和鐮刀狀紅細胞貧血的產(chǎn)前診斷；1976年，Chien等分離的熱穩(wěn)定性Taq DNA聚合酶使PCR操作大為簡化，并使PCR自動化成為可能；1987年，Mullis等完成了自動化操作裝置，使PCR技術(shù)進行實用階段。我國對于pcr技術(shù)的發(fā)展也做出了不小的貢獻：1976年，中國科學家錢嘉韻發(fā)現(xiàn)了穩(wěn)定的Taq DNA聚合酶；1989年軍事醫(yī)學科學院馬立人教授等研制成功了PCR自動裝置。
因聚合酶鏈式反應具有特異性強、靈敏度高、簡便、快速、純度要求低等特性，該技術(shù)在生命科學、醫(yī)學研究、遺傳工程、環(huán)境監(jiān)測、水產(chǎn)業(yè)、考古學、法醫(yī)學等領域都有著廣闊的應用空間。
雖說聚合酶鏈式反應有著積極的作用和意義，也在一定程度上推進了生物學研究，但該技術(shù)在臨床檢測中使用的核心技術(shù)手段——實時熒光pcr技術(shù)在檢測限、分析成本、基層診斷疾控普及等方面還存在著諸多不足，故而進行更為深入的研究，提高該方法的技術(shù)水平勢在必行。
而經(jīng)過吳文明等研究員的努力，將光機電一體化技術(shù)與芯片實驗室技術(shù)結(jié)合后，日前成功研發(fā)出的采用實時熒光檢測模式的連續(xù)流動式、全自動、一體化集成數(shù)字PCR系統(tǒng)，成功解決了傳統(tǒng)數(shù)字PCR系統(tǒng)因終點檢測難以區(qū)分假陽性的缺點。不僅如此，該系統(tǒng)還具有多個傳統(tǒng)技術(shù)所無法比擬的優(yōu)點，包括有：只需要一次進樣就可同步實現(xiàn)微液滴生成、熱循環(huán)擴增以及核酸定量分析；自動化控制，無需人為操作，解決了傳統(tǒng)數(shù)字PCR系統(tǒng)需要依賴人工操作在不同儀器上反復移動樣品的弊端；實現(xiàn)能源自給，為現(xiàn)場檢測奠定了基礎；整機成本和檢測耗材成本大幅降低。
相信本次研究只是科技進步的一小步，未來，研究人員還將繼續(xù)堅持創(chuàng)新研發(fā)，在不斷改進、提升技術(shù)水平的同時，能有效降低pcr檢測成本，以使其在各類傳染病防控工作中的應用更為頻繁和普遍。
參考資料來源：丁香通、百度百科、長春光學精密機械與物理研究所
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