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美國伊利諾斯學者發明使用DNA檢測鉛的傳感器

　　鉛是造成環境污染的一種普通元素，可以引起許多健康問題，尤其是在兒童中這種危害更為明顯。目前的鉛檢測技術需要有復雜的設備或樣品處理。現在，伊利諾斯大學的研究人員已經發明了一種進行實時原位鉛離子檢測的簡單、經濟的方法。

　　伊利諾斯大學化學教授Yi Lu說：“我們的鉛傳感器的特征在于，它們含由小的，與構成我們基因的“基礎”相同的DNA片斷。”DNA是一種遺傳物質，堿基的不同組合，或者說序列決定個人的各種特征，如眼睛的顏色，頭發的顏色和高度。

　　Lu說：“這種傳感器代表了新一類簡單的，環境安全傳感器，并且是第一個檢測金屬離子的催化性DNA生物傳感器的例子。”該傳感器結合了催化DNA的高度金屬離子選擇性，和熒光檢測的高度敏感性。因為DNA分子穩定，成本低，易于形成可見纖維和芯片，這種催化DNA系統是一種在偏遠地區進行實時鉛檢測的理想“候選者”，如用于環境監測，臨床毒理學檢測和工業加工監測。

　　為了尋找可以從其它金屬離子中區分出鉛離子的特異DNA序列，Lu和一名研究生Jing Li使用了一種名為體外選擇的方法。這種選擇過程可以獲得大量的DNA序列樣品（多達1000萬億個分子），通過多聚酶鏈反應擴增所需序列，以及進行突變以提高效果。

　　使用體外選擇，Lu和Li發現了幾個專一與鉛離子反應的DNA序列。為了增加傳感器的靈敏性，研究者將一個熒光標簽加到專一性DNA序列上。

　　盡管大部分的DNA分子是雙鏈結構，但Lu和Li選擇的接觸反應性DNA卻是但鏈結構，并且可以象蛋白一樣纏繞包裹起來。在這個單鏈中，研究者們塑造了一個特異的結合位點——一種只能夠容納選擇的金屬離子的口袋。

　　Lu說：“該工作的機理表明這種方法也可以用來獲得其它有毒（如汞和鎘）或有益的（如鈣和鉀）金屬離子的生物傳感器。同時，我們可以了解產生金屬特異性的DNA的序列和結構因素。”

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