“豪豬”分子標(biāo)記系統(tǒng)可追蹤微小物體發(fā)布在《自然·通訊》上

2020-11-04 14:59:38來源：科技日報(bào)

英國《自然·通訊》雜志3日報(bào)告了一項(xiàng)生物技術(shù)最新突破——美國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一個(gè)利用DNA序列來超快速標(biāo)記物體的系統(tǒng)，并將其命名為豪豬...

英國《自然·通訊》雜志3日報(bào)告了一項(xiàng)生物技術(shù)最新突破——美國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一個(gè)利用DNA序列來超快速標(biāo)記物體的系統(tǒng)，并將其命名為“豪豬”(Porcupine)

。“豪豬”分子標(biāo)記系統(tǒng)可用于追蹤物體

，即使是在射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)簽或二維碼不適用的很小的物體上也可以用，同時(shí)

，它的標(biāo)簽可以通過便攜式設(shè)備在幾秒鐘內(nèi)進(jìn)行解碼

。

RFID和二維碼目前已十分常見，這二者在閱讀器與標(biāo)簽之間建立了非接觸式數(shù)據(jù)通信

，以識(shí)別目標(biāo)

。它們的應(yīng)用非常廣泛，譬如RFID可用于動(dòng)物晶片

、汽車防盜

、門禁管制、停車場管制

、生產(chǎn)線自動(dòng)化

、物料管理等;人們更熟悉的二維碼則經(jīng)常用于信息獲取、廣告推送

、防偽溯源

、在線支付及賬號(hào)登錄等。不過

，它們都對物體的尺寸有一定要求

，而且當(dāng)數(shù)量巨大時(shí)，速度也受限制

。

研究團(tuán)隊(duì)主要成員美國華盛頓大學(xué)科學(xué)家卡提·德拉察克

、杰夫·尼維拉及他們的同事，研發(fā)設(shè)計(jì)出的分子標(biāo)記系統(tǒng)“豪豬”

，使用DNA序列作為標(biāo)識(shí)

。DNA標(biāo)記由預(yù)定義的序列制成，研究團(tuán)隊(duì)稱這些序列為“分子比特”(molbits)

。分子比特可以組合成獨(dú)特的“條形碼”——每個(gè)DNA序列都可以直接使用便攜式納米孔DNA測序儀讀取

，以實(shí)現(xiàn)低資源環(huán)境下的按需讀取。

根據(jù)設(shè)計(jì)

，“豪豬”系統(tǒng)利用基本的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備生成大量的唯一標(biāo)簽——約42億個(gè)

。在原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中

，研究團(tuán)隊(duì)能夠利用他們的系統(tǒng)在幾秒鐘內(nèi)對縮寫MISL(分子信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室)進(jìn)行可靠地編碼，然后再解碼

。

研究人員表示

，“豪豬”名字的靈感，來自于動(dòng)物豪豬的剛毛粘住東西的方式

。他們設(shè)想

，這種新系統(tǒng)可用于現(xiàn)有標(biāo)記方法(如RFID標(biāo)簽或二維碼)無法應(yīng)用的情況，如對極小物品或大量物品進(jìn)行標(biāo)記

，或兩者兼而有之

。其他用途還包括防偽，因?yàn)榉纻瓮髽?biāo)簽是隱形的

。(記者張夢然)

責(zé)任編輯：孫知兵

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