美国大学 DNA的三维模型
信用:迈克尔·斯特里克/维基媒体/ GNU自由文档许可 美国大学的一项新研究显示，在不到一秒钟的时间内，大脑化学研究中使用的一个小传感器可以检测为生命、核糖核酸和脱氧核糖核酸提供遗传指令的关键分子
非盟研究人员认为，对于从事临床研究的科学家来说，这种传感器是测量脱氧核糖核酸代谢的有用工具，而且这种传感器可能是实验室临床医生在进行进一步分析之前区分“健康”和“疾病”样本、确定病原体是真菌、细菌还是病毒的快速方法
为了探索传感器是否能检测出核糖核酸和脱氧核糖核酸，化学助理教授亚历山大·泽斯托斯与生物学副教授约翰·布拉希特合作，测试一种检测核糖核酸和脱氧核糖核酸的新方法
两位教授都是非盟神经科学和行为中心的成员，该中心汇集了来自不同领域的研究人员来研究大脑及其在行为中的作用
新型电极测量核糖核酸和脱氧核糖核酸 这种传感器也被称为碳纤维微电极，允许像Zestos这样的研究人员对大脑中的化学物质进行精确测量
研究人员可以更多地了解大脑复杂的神经通路和神经递质回路，即大脑中通过特定通路传递信息的化学物质
Zestos和Bracht使用了一种典型的带有快速扫描循环伏安法的碳纤维微电极，这是一种用于检测大脑中多巴胺的传感器
Zestos的工作经常涉及使用传感器来检测和测量大脑中的多巴胺，因为神经递质参与了神经系统的广泛活动，从身体运动到情绪反应
研究人员用专门的电极修改了传感器
他们不确定这是否可行，当电极或波形检测到腺苷和鸟苷的氧化峰时，他们感到惊讶，腺苷和鸟苷是脱氧核糖核酸的两个组成部分
检测时间很快，不到一秒钟
使用动物和合成的核糖核酸和脱氧核糖核酸来验证研究方法
研究工具和预诊断 在不久的将来，Bracht和Zestos设想该工具在临床研究中是有用的
使用该工具的研究人员可以获得关于核酸的有用信息，并测量腺苷、鸟苷和胞苷(另一种脱氧核糖核酸碱基)的相对比例
这种传感器大约有一缕头发那么大，小到可以植入细胞、组织或活生物体
该传感器可以检测任何液体样本中的脱氧核糖核酸或核糖核酸，包括液滴、唾液、血液或尿液
该传感器也可以用作预诊断
研究人员说，疾病或真菌感染的发作会导致核酸快速上升，传感器可以测量核酸，并可能预测快速感染。
例如，冠状病毒检测结果可能需要一天或更长时间
“电化学传感器可以用来在基于序列的方法之前评估样品，”布拉奇说
“我们可以设想几个案例，在进一步测序之前，在临床上快速测量样品中的脱氧核糖核酸或核糖核酸是有用的
例如，在进行更广泛的测试之前，当有大量样本需要快速检查时，可以使用它
" 目前的一个限制是传感器需要检测的不仅仅是脱氧核糖核酸和核糖核酸的链
为了检测特定的病毒或进行基因测试，传感器需要检测病毒的基因序列
研究的下一步将是进一步修改传感器，看看传感器是否能检测到病毒
这种传感器可能有各种各样的应用，需要进一步的研究，包括在法医学和传感器发挥突出作用的其他领域
“我们也考虑过是否可以测量活的大脑和细胞内的脱氧核糖核酸代谢，”布拉奇说
“我们可以用一个电极来测量多巴胺等神经递质，也可以在大脑中实时测量脱氧核糖核酸和核糖核酸及其构件
" 这项新研究发表在化学杂志《美国化学学会欧米茄》上
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