有钱任性!识别癌症DNA,这种纳米金颗粒只要10分钟

更新时间: Jun 28, 2020  作者:刘熊猫四川麻将  来源:

近期,发表于《自然》子刊《Nature Communications》上的一项研究,为癌症早期诊断带来了令人眼前一亮的新方法。昆士兰大学的澳大利亚生物工程与纳米技术研究所的研究人员发现,多种癌症的癌细胞DNA都有一种特异性的结构,在此基础上开发出的一种简便诊断测试,有望成为普适性的癌症早期诊断方法。

癌症是一类特别复杂、极其多变的疾病,因此很难找到一种所有癌症共有、但又有别于健康细胞的简单特征。 该研究的第一作者Abu Sina博士说。不过现在,他们找到了一种特征,几乎可以满足他们的要求。

▲本研究的三位作者来自昆士兰大学澳大利亚生物工程与纳米技术研究所

从肿瘤上脱落并进入外周血循环的癌细胞是癌症的生物标志物之一。伴随着癌细胞分裂和死亡,细胞内的各种物质,包括DNA片段,被释放出来,也会进入血液循环。基于CTC的液体活检技术是近年肿瘤研究、尤其是癌症早期诊断的热门领域,比如通过测序检测血液中游离的DNA是否带有肿瘤特异的相关突变。

有一些科学家想到,可以借助DNA在表观遗传学上的变化帮助癌症诊断。在成熟细胞的DNA分子上,通常连着一些甲基基团,这种化学修饰可以调控基因四川麻将游戏大全的表达。而肿瘤DNA上的甲基化特征与来自健康组织的DNA不同。

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AIBN的研究人员就从DNA甲基化的物理化学特征入手,找到了一种简便的区分方法。健康细胞的基因组中,DNA上的甲基基团大致均匀分布。但癌细胞的基因组中情况就不一样了,大部分DNA片段上甲基基团缺失,某些区域上则聚集着致密的甲基基团。研究人员检查了多种癌症的样品,发现这种纳米尺度的结构特点在乳腺癌、前列腺癌、结直肠癌和淋巴瘤等各类癌细胞DNA中都存在。

▲健康细胞的DNA和肿瘤细胞的DNA有不同的甲基化模式,因而在溶剂中有不同的折叠方式,导致与金表面的吸附能力不一样。

这种甲基基团分布的结构特点造成一个结果:循环肿瘤DNA分子和健康细胞DNA分子在溶液中形成的3D折叠形态不同,进而与裸露金属表面的吸附能力有差别。研究人员把来自外周血的DNA片段放入溶液,其中循环肿瘤DNA分子在致密甲基基团的影响下形成特殊的3D结构,被金箔电极所吸附,从溶液中分离出来。测量金箔吸熊猫四川麻将附DNA后的电化学特性是否改变,不到10分钟就可以得出是否存在肿瘤DNA的分析结果。

接下来,研究人员开发了一种更直观的检测方法。 我们利用纳米金颗粒设计了一种简便的测试方法,溶液内存在肿瘤DNA形成的3D纳米结构时,会立刻变色。 昆士兰大学的化学教授、AIBN的联合创始人Matt Trau教授介绍。

(责任编辑:熊猫四川麻将)

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