新型crispr芯片可在几分钟内检测到基因突变

用于基因突变的crispr芯片
图片:UC-Berkley

加州大学伯克利分校和克莱蒙特学院凯克研究生院(KGI)的一个工程师团队开发了一种名为CRISPR-Chip的设备,可以在几分钟内检测到基因突变。这种手持设备是由CRISPR和电子石墨烯晶体管结合而成。

新的CRISPR-Chip,在杂志上有描述生物医学工程,可用于快速诊断遗传疾病或评估基因编辑技术的准确性。该团队使用该设备来识别杜氏肌营养不良患者DNA样本中的基因突变,伯克利新闻报道

资深作者Kiana Aran说:“我们已经开发了第一个使用CRISPR来搜索你的基因组潜在突变的晶体管。”Kiana Aran是KGI的助理教授,在加州大学伯克利分校生物工程教授Irina Conboy的实验室做博士后时构思了这项技术。“你只需要把提纯后的DNA样本放在芯片上,让CRISPR进行搜索,石墨烯晶体管就会在几分钟内报告搜索结果。”

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石墨烯是由单个碳原子层构成的,它的电灵敏度极高,无需PCR扩增,就能检测到全基因组样本中的DNA序列“命中”。

“石墨烯的超级灵敏度使我们能够检测到CRISPR的DNA搜索活动,”Aran说。“CRISPR带来了选择性,石墨烯晶体管带来了灵敏度,我们能够一起做这种无pcr或无扩增的检测。”她希望很快就能实现该设备的“多路复用”,允许医生一次插入多个导向rna,在几分钟内同时检测到多个基因突变。

齐亚娜亚兰
Kiana Aran教授在加州大学伯克利分校做博士后时构思了CRISPR-Chip,并在KGI担任助理教授时进行了开发(图片来源:加州大学伯克利分校)

到目前为止,CRISPR-Chip的敏感性是通过使用杜氏肌营养不良症(DMD)患者的血液样本进行测试的。它成功地检测到与这种疾病相关的两种常见基因突变。基因疾病的即时诊断显然是芯片的一个用途,但其他应用包括药物敏感性测试。

该论文的合著者Irina Conboy教授说,这种新设备可能对筛查DMD特别有帮助,因为这种严重的肌肉损耗疾病可能是由大量营养不良蛋白基因(人类基因组中最长的基因之一)的突变引起的,而使用基于聚合酶链反应(pcr)的基因检测发现突变可能既昂贵又耗时。

“作为目前的一种做法,患有DMD的男孩通常不会进行筛查,直到我们知道有问题,然后他们进行基因确认,”康博说,他也在研究基于crispr的DMD治疗方法。

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合著者、生物工程教授Niren Murthy总结道:

“如果你有特定的突变或特定的DNA序列,这将非常准确地预测你对某些药物的反应,”

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山姆·德雷珀()为网上编辑可穿戴技术betway体育开户专门从事运动和健身领域,但也对市场上任何新的生活方式小工具充满热情。可以通过press(at) wearab-technologies.com联系Sam。