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歐盟廉價快速DNA基因組測序與解碼技術獲得突破

   2025-07-10 科技部674
     歐盟第七研發框架計劃(FP7)提供220萬歐元資助,總研發投入290萬歐元,由歐盟6個成員國及聯系國塞爾維亞(總協調)、德國、英國、愛爾蘭、瑞士和以色列跨學科科研人員組成的歐洲NANODNASEQUANCING研發團隊。歷時3年多的研發創新活動終于修成正果,即廉價快速的DNA基因組測序與解碼技術獲得重大突破。新技術每分鐘可測序100萬個堿基對,意味著人類個體約30億DNA堿基對,完成DNA測序與解碼僅需數小時。

  NANODNASEQUANCING研發團隊廉價快速的DNA基因組測序與解碼技術,基于單個分子的電學特性,跳過了耗時費力又容易出錯的DNA復制和化學反應步驟。研發團隊在研究中發現,四大基本核苷酸堿基(Nucleotide Bases):腺嘌呤(Adenine)、鳥嘌呤(Guanine)、胞核嘧啶(Cytosine)和胸腺嘧啶(Thymine),在2伏特電壓下均顯示出導電性。根據此原理,研發團隊設計開發出全新的緊湊型便攜式DNA檢測裝置,促使DNA核苷酸堿基通過具有納米結構側電極(Side-Electrodes)的微細納米孔(Tiny Nanopores)。試片充電后核苷酸堿基將自然形成DNA鏈排序。關鍵技術突破在于解決了離子阻塞電流和橫穿電流通過納米孔的DNA測序兩大技術難關,并申請了單分子電學特性與DNA測序亞納米結柵器件(Sub-Nanometre Junction-Gate Device)發明專利。

  研發團隊總協調人、塞爾維亞貝爾格萊德(Belgrade)物理研究所的塞黑奇(ZIKIC)教授稱,廉價快速的人類DNA基因組測序與解碼技術突破,應該成為科學史上的革命性事件。其開發應用前景如何評價均不過分,將為人類開啟動植物個性化研究的全新路徑。例如,醫生可根據病患自身獨特的DNA結構,早期診斷和治療相關疾病。

 
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