生物技術新突破 :“豪豬”分子標記系統能夠追蹤微小物體
一組美國科學家開發了利用 DNA 序列快速標記物體的系統,并將其命名為“豪豬”。豪豬分子標記系統可用于跟蹤物體,即使是在射頻識別(RFID)標簽或二維碼不適用的非常小的物體上,其標簽可以在幾秒鐘內被便攜式設備解碼。
目前,RFID 和二維碼(QR-code)非常普遍。它們在閱讀器和標簽之間建立非接觸式的數據通信來識別目標。它們的應用非常廣泛,例如,RFID 可以用于動物芯片、汽車防盜、門禁、停車場控制、生產線自動化、物料管理等;比較熟悉的二維碼通常用于信息采集、廣告推送、防偽溯源、在線支付和賬戶登錄等。但是,它們對物體的大小都有一定的要求,當數量較大時,速度也受到限制。
來自華盛頓大學的凱蒂·德拉查克、杰夫·內維拉和他們的同事開發了稱為豪豬的分子標記系統,它使用 DNA 序列作為標記。DNA 標記是由預定義的序列組成的,研究小組稱之為“molbits”。分子位可以組合成獨特的“條形碼”——每個 DNA 序列可以使用便攜式納米孔 DNA 測序儀直接讀取,從而在低資源環境下實現按需讀取。
根據設計,豪豬系統使用基本實驗室設備生成大量獨特的標簽——約 42 億個。在原理驗證實驗中,研究小組能夠在數秒內可靠地對縮寫 misl(分子信息系統實驗室)進行編碼,然后解碼。
研究人員說,“豪豬”這個名字的靈感來源于動物豪豬的鬃毛粘在物體上的方式。他們設想,這種新系統可用于現有標記方法(如 RFID 標簽或 QR 碼)無法應用的情況,例如標記非常小或大量的物品,或兩者兼而有之。其他用途包括防偽,這通常要求標簽是隱形的。
主編的圈子是一個分子,一個 DNA 序列和一個比特。它看起來像一朵云。但是抓住一個關鍵詞可以讓豪豬更容易接近——標簽。要識別一個物體,通常需要識別它的標簽。我們最熟悉的其實是標簽。它看起來是方形的,黑白相間,但里面有很多天地。不管標簽有多主流,它們都有其局限性。豪豬的優點是它可以標記足夠小的物體并快速解碼。然而,它能否成為主流并被市場所接受,取決于這種評分系統的成本和易用性。