英國劍橋大學的研究人員近日在《Nature Nanotechnology》上發文稱，他們可利用石英納米孔來識別啞鈴狀的DNA結構，從而實現抗體檢測。

Nicholas Bell和Ulrich Keyser利用DNA折紙（DNA origami）的原理來設計出一種結構，它攜帶了獨特的數字條形碼，由多個啞鈴狀的DNA發夾結構組成。利用納米孔，他們能夠以94%的準確性讀取三位的條形碼。之后，他們在DNA鏈中摻入抗原，每次最多可檢測四個抗體。

在這項研究中，研究人員利用DNA載體來選擇性驅動蛋白質通過納米孔。Keyser負責控制納米孔的大小。他們創建了雙鏈DNA結構，其中一條鏈帶有啞鈴狀的發夾結構。

首先，研究人員需要建立單個數字位，可被納米孔讀取。為了與背景信號區分開，他們發現需要在雙鏈DNA骨架上摻入多個發夾結構。發夾結構越少，每條DNA鏈中的位數就越多，而發夾結構越多，可帶來更強的信號和更高的準確性。在編碼更多數據和獲取更強信號之間，研究人員權衡再三，選擇了每位有11個發夾結構。

然后，他們構建了三位的數字系統，形成八個獨特的條形碼。之后，他們將這些條形碼融入呈遞抗原的DNA載體分子，用它來結合抗體。“抗體的存在不會顯著影響DNA的動力學，”作者寫道，這意味著利用條形碼可讀取抗體的存在。

為了證明這一點，Bell和Keyser創建出呈遞生物素、BrdU、嘌呤霉素和地高辛的結構，并成功檢測了濃度低至10納摩爾的抗體。他們認為，這種技術有望應用于科研和臨床診斷。

納米孔測序儀以往常用于DNA的檢測，不過在蛋白檢測方面，最近也有不少新進展。早前，賓夕法尼亞大學的一個研究小組對納米孔的開口進行了改造，以容納較大的蛋白。通過這種方式，他們區分了GCN4-p1蛋白的單體和二聚體結構。