來自加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)的研究人員開發(fā)了一種方法，用智能手機(jī)讀取DNA測試，檢測是否有疾病相關(guān)的生物標(biāo)記，可以與實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)院高昂的專業(yè)設(shè)備相媲美。研究在線發(fā)表在了《ACS Nano》雜志上。

這種新技術(shù)采用了一種新的混合染料作為DNA顯色劑，它的光比現(xiàn)有的信號(hào)亮度高10倍以上，然后可以利用手機(jī)的傳感器和光學(xué)元件檢測這種標(biāo)志性光。

這種染料/手機(jī)讀取系統(tǒng)的檢測結(jié)果可以與價(jià)值上萬美元的儀器相媲美。

眾所周知，核酸檢測可以用來測試感染性疾病、遺傳性疾病、癌癥突變以及檢查胎兒異常。標(biāo)準(zhǔn)測試的樣本中，所包含的疾病相關(guān)核酸的量是非常低的。為了提高光學(xué)測試的靈敏度，臨床上會(huì)將核酸進(jìn)行擴(kuò)增，使它們所發(fā)出的熒光更容易被發(fā)現(xiàn)。

傳統(tǒng)的擴(kuò)增和光學(xué)檢測步驟都需要昂貴和大型的儀器，這在很大程度上限制了應(yīng)用的范圍。UCLA的研究者們致力于開發(fā)低成本的光學(xué)檢測方式。

與DNA關(guān)聯(lián)的發(fā)光分子，稱為嵌入熒光染料，用于鑒定DNA的擴(kuò)增，但是這些染料通常是不穩(wěn)定的，且發(fā)出來的熒光對于手機(jī)傳感器來說過于暗淡了。

UCLA團(tuán)隊(duì)從這里著手進(jìn)行了開發(fā)。他們首先發(fā)現(xiàn)了一種添加物質(zhì)可以使嵌入式熒光染料變得穩(wěn)定，并且其熒光信號(hào)相對于背景信號(hào)水平有了大幅度的提升。提升后的熒光能夠被成本低廉的手機(jī)有效讀取。

這種神奇的添加物質(zhì)就是羥基萘酚藍(lán)(hydroxynaphthol blue)。

羥基萘酚藍(lán)的加入使系統(tǒng)獲得了69倍于背景信號(hào)的熒光信號(hào)，這是一個(gè)非常優(yōu)質(zhì)的信噪比，能夠被很好的觀察到。在與溫度和時(shí)間的函數(shù)中，熒光的穩(wěn)定性提高了超過60%，從而避免了傳統(tǒng)方式中獲得穩(wěn)定信號(hào)需要手動(dòng)校準(zhǔn)基線和二次使用染料的必要。

研究人員表示這種染色組合普遍使用于檢測任何核酸的擴(kuò)增，允許應(yīng)用于多種核酸擴(kuò)增途徑和測試中。

團(tuán)隊(duì)在演示這種方法時(shí)采用了環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(LAMP)途徑，將噬菌體DNA作為目標(biāo)分子。現(xiàn)在團(tuán)隊(duì)計(jì)劃測試與疾病相關(guān)的更加復(fù)雜的臨床樣本，例如流感。

這種新方法是UCLA團(tuán)隊(duì)疾病診斷科技開發(fā)項(xiàng)目的一部分，我們期待之后會(huì)有更多低廉且便利的好方法問世。