生物技术新突破 :“豪猪”分子标记系统能够追踪微小物体
一组美国科学家开发了利用 DNA 序列快速标记物体的系统,并将其命名为“豪猪”。豪猪分子标记系统可用于跟踪物体,即使是在射频识别(RFID)标签或二维码不适用的非常小的物体上,其标签可以在几秒钟内被便携式设备解码。
目前,RFID 和二维码(QR-code)非常普遍。它们在阅读器和标签之间建立非接触式的数据通信来识别目标。它们的应用非常广泛,例如,RFID 可以用于动物芯片、汽车防盗、门禁、停车场控制、生产线自动化、物料管理等;比较熟悉的二维码通常用于信息采集、广告推送、防伪溯源、在线支付和账户登录等。但是,它们对物体的大小都有一定的要求,当数量较大时,速度也受到限制。
来自华盛顿大学的凯蒂·德拉查克、杰夫·内维拉和他们的同事开发了称为豪猪的分子标记系统,它使用 DNA 序列作为标记。DNA 标记是由预定义的序列组成的,研究小组称之为“molbits”。分子位可以组合成独特的“条形码”——每个 DNA 序列可以使用便携式纳米孔 DNA 测序仪直接读取,从而在低资源环境下实现按需读取。
根据设计,豪猪系统使用基本实验室设备生成大量独特的标签——约 42 亿个。在原理验证实验中,研究小组能够在数秒内可靠地对缩写 misl(分子信息系统实验室)进行编码,然后解码。
研究人员说,“豪猪”这个名字的灵感来源于动物豪猪的鬃毛粘在物体上的方式。他们设想,这种新系统可用于现有标记方法(如 RFID 标签或 QR 码)无法应用的情况,例如标记非常小或大量的物品,或两者兼而有之。其他用途包括防伪,这通常要求标签是隐形的。
主编的圈子是一个分子,一个 DNA 序列和一个比特。它看起来像一朵云。但是抓住一个关键词可以让豪猪更容易接近——标签。要识别一个物体,通常需要识别它的标签。我们最熟悉的其实是标签。它看起来是方形的,黑白相间,但里面有很多天地。不管标签有多主流,它们都有其局限性。豪猪的优点是它可以标记足够小的物体并快速解码。然而,它能否成为主流并被市场所接受,取决于这种评分系统的成本和易用性。