代尔夫特理工大学的杰温·德格拉夫 学分:代尔夫特理工大学 代尔夫特理工大学的研究人员开发了一种测试，允许他们检测特定的遗传物质片段，其结果可以用肉眼读取
该测试可用于快速、廉价地检测冠状病毒等病毒和抗生素抗性细菌
研究结果已经发表在《生物物理杂志》上
新的代尔夫特方法部分基于CRISPR-Cas系统的蛋白质，这是一种分子剪刀，因其革命性的基因编辑方法而闻名
去年，2020年，基因编辑工具的开发者获得了诺贝尔化学奖
代尔夫特的研究人员使用另外两种Cas蛋白:Cas12a和Cas13a，而不是通常作为基因编辑主力的Cas9蛋白
“这些蛋白质是几年前发现的，有一个特殊的特征，”研究员卡斯帕·斯波尔斯特拉说
“当他们找到一块他们正在寻找的遗传物质(脱氧核糖核酸或核糖核酸)的时候，他们就把所有存在的脱氧核糖核酸或核糖核酸都切碎了
" 水滴 为了用肉眼读出过度活跃的CRISPR蛋白的活性，该测试使用了一种叫做液-液相分离(LLPS)的物理现象
斯波尔斯特拉说:“你可以把LLPS比作你把油和水混合并充分搅拌后的效果。”
油然后形成与水分离的液滴
“对于我们的方法，我们使用带正电荷的分子
如果你把这种分子加到含有长股脱氧核糖核酸或核糖核酸的样品中，就会发生相分离
这是因为脱氧核糖核酸和核糖核酸天生带负电荷
所以带正电荷的分子和脱氧核糖核酸或核糖核酸相互寻找
" 产生的“液滴”散射光线的方式不同于水，使样品变得浑浊
这里的关键是只有非常长的脱氧核糖核酸和核糖核酸与带正电荷的分子形成液滴
短片段的脱氧核糖核酸和核糖核酸简单地留在溶液中
斯波尔斯特拉解释说:“如果Cas蛋白找到了它们要寻找的遗传物质，并切割掉所有存在的脱氧核糖核酸或核糖核酸，溶液中就不会形成液滴。”
“结果是液体保持清澈
所以混浊的样本意味着Cas蛋白没有发现任何东西，测试是阴性的
液体保持清澈吗？那么测试是阳性的
结果可以在一小时内确定
新方法的开发始于2017年，由TU Delft的iGEM团队负责
iGEM是一年一度的合成生物学竞赛，来自世界各地的学生团队为当前的问题设计解决方案
他们这样做是为了争夺各种奖项
2017年，代尔夫特团队提出了一种检测奶牛抗生素抗性基因的方法，其原理与这项新测试所依据的原理相同
代尔夫特团队因此赢得了国际比赛的主要奖项，另外还有八个其他奖项
作为学生和博士
D
研究员斯波尔斯特拉在路易斯·里斯的指导下，与其他的TU Delft研究者合作，进一步发展了iGEM的想法
这种方法已经进行了第一次实验测试:它成功地检测出了测试基因的片段
“这也是一种不需要太多化学物质的方法，这使得它既便宜又可持续，”斯波尔斯特拉说
“此外，它不需要大型高科技设备，因此您可以在实验室外轻松进行测试
当然，唯一的问题是，你必须事先知道你在找什么
“这种测试可以广泛使用:例如，除了冠状病毒和抗生素耐药性，它还可以用于检测莱姆病的不同变种
或热带疾病，如疟疾或登革热
代尔夫特已经申请并获得了该方法的专利
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