簡介
日本大阪大學產業科學研究所的川合知二教授和谷口正輝教授的研究小組利用電測方法，成功識別構成DNA（脫氧核糖核酸）的核酸鹼基的一個分子。這一方法與目前的DNA測序檢測原理完全不同，具有超高速、無標記和低成本的優點，在量體定製個人醫療、精確搜查罪犯、超高速檢驗病毒等領域具有極高套用價值。相關論文發表在《自然納米技術》雜誌網路版上。依據個人遺傳信息開發醫療藥品、根據精確的DNA檢測迅速抓捕罪犯、超高速高精度檢查流感病毒，這些都要求開發出快速低成本的DNA測序法。實現下一代DNA測序的基本原理是在納米空洞中配置納米電極，用電測方法測量一個DNA的核酸鹼基排列。但是電測識別一個分子的技術開發極其困難，尚未有驗證該原理的實例。
研究小組利用納米加工技術製作電極間距為1納米的電極，這種方法能在納米電極間以0.01納米的精度進行控制。隨後將核酸鹼基的一個分子夾在電極之間，通電後經過測定發現有三個核酸鹼基分子顯示異常電流值，證明通過電測可識別一個分子單位的核酸鹼基分子種類。這種電測方法是下一代DNA測序基本原理在世界上首次驗證成功。
研究人員將納米電極放入溶解在水溶液中的構成DNA要素的4個核酸鹼基分子，即腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶。在測定電極間的電流時間變化時發現，除腺嘌呤之外的3個核酸鹼基分子各有不同的電流值，根據電流值的不同，可識別出不同的核酸鹼基分子。在兩個核酸鹼基分子等量混合時進行測定，可觀測到兩個核酸鹼基分子的特徵性電流峰值，驗證了可根據電流值識別相應的核酸鹼基分子。
研究成果
這一研究成果顯示，科學家能根據納米電極間的電流值識別一個單位的核酸鹼基分子種類，也驗證了下一代DNA測序的基本原理。下一代DNA測序技術或能獲得飛躍性的發展。改變電極間距離從納米至微米變化，可對病毒及過敏原等各種尺寸的分子粒子進行超高感度、超高速度檢測
