生物技術新突破「豪豬」分子標記系統可追蹤微小物體

2020-11-04 東南網

生物技術新突破——

「豪豬」分子標記系統可追蹤微小物體

科技日報北京11月3日電 (記者張夢然)英國《自然·通訊》雜誌3日報告了一項生物技術最新突破——美國科學家團隊研發出一個利用DNA序列來超快速標記物體的系統，並將其命名為「豪豬」(Porcupine)。「豪豬」分子標記系統可用於追蹤物體，即使是在射頻識別(RFID)標籤或二維碼不適用的很小的物體上也可以用，同時，它的標籤可以通過可攜式設備在幾秒鐘內進行解碼。

RFID和二維碼目前已十分常見，這二者在閱讀器與標籤之間建立了非接觸式數據通信，以識別目標。它們的應用非常廣泛，譬如RFID可用於動物晶片、汽車防盜、門禁管制、停車場管制、生產線自動化、物料管理等；人們更熟悉的二維碼則經常用於信息獲取、廣告推送、防偽溯源、在線支付及帳號登錄等。不過，它們都對物體的尺寸有一定要求，而且當數量巨大時，速度也受限制。

研究團隊主要成員美國華盛頓大學科學家卡提·德拉察克、傑夫·尼維拉及他們的同事，研發設計出的分子標記系統「豪豬」，使用DNA序列作為標識。DNA標記由預定義的序列製成，研究團隊稱這些序列為「分子比特」(molbits)。分子比特可以組合成獨特的「條形碼」——每個DNA序列都可以直接使用可攜式納米孔DNA測序儀讀取，以實現低資源環境下的按需讀取。

根據設計，「豪豬」系統利用基本的實驗室設備生成大量的唯一標籤——約42億個。在原理驗證實驗中，研究團隊能夠利用他們的系統在幾秒鐘內對縮寫MISL(分子信息系統實驗室)進行可靠地編碼，然後再解碼。

研究人員表示，「豪豬」名字的靈感，來自於動物豪豬的剛毛粘住東西的方式。他們設想，這種新系統可用於現有標記方法(如RFID標籤或二維碼)無法應用的情況，如對極小物品或大量物品進行標記，或兩者兼而有之。其他用途還包括防偽，因為防偽往往要求標籤是隱形的。

總編輯圈點

又是分子，又是DNA序列，又是比特，看起來讓人如墜雲霧。但抓住一個關鍵詞，就能讓「豪豬」變得更平易近人——標籤。識別一個物體，常常是識別它的標籤。我們最熟悉的二維碼，實際上也是一種標籤。看起來四四方方，黑白相間，但內裡大有乾坤。無論多麼主流的標籤，都有其應用的限制性條件，「豪豬」的優勢，在於它可以標記足夠小的物體，且能快速解碼。但至於它能否成為主流進入市場被人接受，還得看這種標記系統推廣開來的成本和易用性。

來源：科技日報

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