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　　美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）近期提出了一種高效、精確的DNA測(cè)序方法。通過(guò)將DNA分子從超薄的石墨片層結(jié)構(gòu)的孔洞中拉動(dòng)，通過(guò)測(cè)量石墨孔洞邊緣產(chǎn)生的電位變化，從而實(shí)現(xiàn)高速、高精度、高效率的DNA測(cè)序。該方法不同于以前的桑格爾測(cè)序法以及第二代第三代測(cè)序法。相關(guān)工作發(fā)表在《Nanoscale》上。

　　NIST的研究表明，該方法可以在一秒鐘時(shí)間內(nèi)，識(shí)別約660億個(gè)堿基，而且有90％的準(zhǔn)確性，并且沒(méi)有假陽(yáng)性（falsepositive）。現(xiàn)在的這個(gè)測(cè)序還僅僅停留在概念層次，如果真的能夠被實(shí)驗(yàn)證明，該方法可能最終會(huì)比會(huì)常規(guī)DNA測(cè)序更快和更便宜，是真正面向未來(lái)的測(cè)序方法。

　　在20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)的常規(guī)測(cè)序，涉及分離、復(fù)制、打標(biāo)簽和DNA的重組件，來(lái)讀取的遺傳信息。NIST的新方法則基于將DNA拉過(guò)納米孔道的理論。這個(gè)概念開(kāi)創(chuàng)于20年前，基于帶電粒子（離子）通過(guò)納米通道，會(huì)引起電位的變化。時(shí)至今日，這個(gè)想法仍然很流行，但會(huì)造成諸如不必要的背景電流信號(hào)噪聲、或干擾，也面臨著選擇性不足的挑戰(zhàn)。

　　相比之下，NIST的新測(cè)序流程，是要建立臨時(shí)的化學(xué)鍵，依靠石墨烯的能力，從打破這些化學(xué)鍵，將機(jī)械應(yīng)變信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)。這實(shí)際上是一個(gè)很小的應(yīng)變傳感器，科學(xué)家認(rèn)為他們雖然沒(méi)有發(fā)明完整的技術(shù)，但是提出了一個(gè)新的物理原則，即有可能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他測(cè)序方法。由于它的電性能和小型化的薄膜結(jié)構(gòu)，石墨烯是在納米孔測(cè)序概念中非常合適。在新的NIST法，石墨烯納米帶（4.5X15.5納米）上有多個(gè)納米孔道（2.5納米寬），其中可以通過(guò)堿基。