新型检测技术利用 DNA 陷阱检测登革热

科学家们利用 DNA 片段制成的支架，为登革热病毒设计了一种陷阱。这种星形结构经过工程设计，可以精确地从血液中识别出病毒并附着在病毒上，从而提供一种强大而简单的检测方法来检测蚊媒传播的疾病。

登革热是世界上增长最快的虫媒疾病，2019 年多次爆发严重疫情。在严重情况下，它会导致内出血，有时甚至致命。目前尚无广泛接受的疫苗或针对性治疗登革热的方法，因此准确的早期检测至关重要。

登革热病毒的球形表面布满了抗原，即病毒用来附着在感染细胞上的特殊蛋白质。由伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的生物化学家王行（音）领导的科学家们，利用 DNA 纳米技术构建了一个灵活的支架，以镜像病毒表面半球上蛋白质的排列方式。这种五角“DNA 星”的尖端和顶点与抗原对齐，并携带它们吸附的分子。研究人员表示，多个附着点使结合非常牢固和精确：DNA 星只针对具有特定模式的病毒。一旦结合发生，星形结构就会发出荧光，或亮起来，发出病毒存在的信号。

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马萨诸塞大学阿默斯特分校核酸化学研究小组负责人游明旭（音）表示：“这是 DNA 纳米技术如何解决实际生物学问题的一个很好的例子。”他没有参与这项研究。“与目前[登革热检测]技术相比，这种 DNA 探针表现出令人兴奋的灵敏度和简便性。”

目前金标准的登革热检测需要精密的实验室设备和培训。“我们的技术非常简单；我们只需要一到两分钟，每次检测的成本仅为 50 美分，”王说。在他们发表在 1 月份的《自然化学》论文中，研究人员将他们的技术与目前的临床检测进行了比较，并论证了其卓越的灵敏度和准确性。研究人员表示，它应该在症状出现之前就起作用，并且 DNA 纳米结构是无毒的，对人体组织友好。

王补充说，登革热的表面模式很复杂，因此 DNA 纳米结构必须塑造成复杂的几何形状才能匹配。较简单的病毒需要较简单的设计。

王目前正与北卡罗来纳州 Atom Bioworks 公司的首席执行官姚雪伍（音）合作，将同样的原理扩展到其他病毒，如寨卡病毒和流感病毒，甚至更广泛地扩展到细菌甚至癌细胞。姚拥有人工智能背景，他对该方法的模式识别方法很感兴趣，他将其比作面部识别技术。姚说，这项技术提供了一个“可编程的生物学界面”。“我们的解决方案可能成为一种基本的载体，不仅可以检测病原体，还可以抑制病原体。”