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    很像(xiang)收銀員(yuan)利(li)用機(ji)器掃描包(bao)裝上的(de)(de)(de)條形碼來識別顧客在商店(dian)中購買的(de)(de)(de)物品，科(ke)學(xue)家(jia)們(men)利(li)用顯微鏡(jing)和它們(men)自身各(ge)種條形碼來幫助辨(bian)別細胞(bao)(bao)的(de)(de)(de)各(ge)個部分，或是(shi)疾病位(wei)點的(de)(de)(de)分子類型。但他們(men)的(de)(de)(de)條形碼只有極少數的(de)(de)(de)“種類”，限制了科(ke)學(xue)家(jia)們(men)在任何時間研究的(de)(de)(de)細胞(bao)(bao)樣(yang)品中對象的(de)(de)(de)數量。

    近日來自哈(ha)佛(fo)大(da)學維斯生物工程研究(jiu)所(suo)的(de)研究(jiu)人員(yuan)制造了(le)一種新型的(de)條形碼能夠(gou)具(ju)有幾(ji)乎無(wu)限的(de)系列類型，相(xiang)比以前有潛能使科學們在(zai)某(mou)個(ge)特定(ding)時間集合更多的(de)重要信息(xi)。這(zhe)種方法利用了(le)DNA的(de)天(tian)然自組裝能力，在(zai)線(xian)報(bao)道在(zai)9月24日的(de)《自然化學》（Nature Chemistry）雜志上。

   領導這(zhe)(zhe)一研究(jiu)的是華裔科(ke)學家印(yin)鵬（Peng Yin，音(yin)譯），這(zhe)(zhe)位(wei)科(ke)學家主要(yao)研究(jiu)方向是基于觸發(fa)分(fen)子幾何學的工程生(sheng)物(wu)成像(xiang)探針，曾(ceng)榮(rong)獲(huo)2010年美國NIH院(yuan)長(chang)創(chuang)新(xin)獎。印(yin)鵬說：“我們(men)希望(wang)這(zhe)(zhe)種新(xin)方法將為利用熒光顯微(wei)鏡研究(jiu)復雜的生(sheng)物(wu)學問(wen)題提供(gong)急需的分(fen)子工具。”

   過去幾十年里熒光顯(xian)微(wei)鏡(jing)一直(zhi)是生物醫學成像領域的(de)一種絕技。簡而言(yan)之，科學家們(men)將熒光元件條(tiao)形碼連接到分子(zi)上，隨后他們(men)將分子(zi)附著到他們(men)希望研究的(de)細胞部分。照射樣(yang)本觸(chu)發每種條(tiao)形碼在特異的(de)光波長(chang)發出如紅(hong)色、藍色或綠色的(de)熒光，指明目的(de)分子(zi)所(suo)在的(de)位置。

    然(ran)而，這種方(fang)法(fa)受(shou)到可獲得顏(yan)色(se)數(shu)量的(de)限(xian)制——只有(you)三(san)或(huo)四種，有(you)時候顏(yan)色(se)還會變的(de)模糊。這就是DNA條(tiao)形碼的(de)魔力所(suo)在：各(ge)種顏(yan)色(se)的(de)小點以幾(ji)何模式或(huo)熒光線性條(tiao)碼排列，且組(zu)合幾(ji)乎是無(wu)限(xian)的(de)，科學(xue)家們能夠在一個樣(yang)本中觀察到的(de)不同分子或(huo)細胞(bao)的(de)數(shu)量顯著(zhu)增加，且顏(yan)色(se)容易區分。

   以下是它的工作原(yuan)理：DNA折紙術(shu)（DNA origami）遵循著雙螺旋的基本(ben)原(yuan)子(zi)即分子(zi)堿基A（腺嘌呤）只結合(he)(he)T(胸(xiong)腺嘧(mi)啶)，而(er)C（胞嘧(mi)啶）堿基只結合(he)(he)G（鳥嘌呤）。利用這些適當的“規定(ding)”，長鏈(lian)DNA在(zai)短鏈(lian)的幫助下按程序通(tong)過(guo)自身折疊(die)進行自組(zu)裝構(gou)建(jian)出(chu)預(yu)定(ding)的形式(shi)——很像將一張紙折疊(die)構(gou)建(jian)出(chu)傳統日本(ben)藝術(shu)中的各種圖(tu)樣(yang)。

    對于這(zhe)些結構(gou)上更加(jia)復雜(za)的(de)DNA納米結構(gou)，研究人員能(neng)夠(gou)隨后(hou)將熒光分子(zi)附著到(dao)理想的(de)位點，然后(hou)利用(yong)折紙技術用(yong)少數的(de)熒光分子(zi)生成(cheng)大量(liang)的(de)條形碼。由(you)于它使得科學家們有可能(neng)比以往任何時候(hou)闡(chan)明(ming)更多(duo)的(de)細胞(bao)結構(gou)，這(zhe)可能(neng)會將許(xu)多(duo)添(tian)加(jia)到(dao)細胞(bao)成(cheng)像(xiang)的(de)“工具箱”中。

    印鵬說:“這些設計的DNA納米結構固有的剛度是這種方法*大的優勢：無需利用外力，它將熒光模式維持適當的位置。還大有希望利用這種方法在自然環境中研究細胞。”作為概念證明，研究小組證實他們其中的一個新條形碼成功地附著到了酵母細胞表面。
  還需(xu)要更多的(de)研(yan)究來特別(bie)確定(ding)當每種熒(ying)光條形碼一(yi)起混合在(zai)一(yi)種細胞樣本中時會(hui)發生什么，這是在(zai)真(zhen)實生物學(xue)和醫學(xue)成(cheng)像系統(tong)中的(de)例行(xing)程序。但也有許多好消息作(zuo)為起點，印鵬說相比當前(qian)的(de)方法它的(de)成(cheng)本低、易操作(zuo)且更為強大。

     維斯研究(jiu)所創會理事(shi)Don Ingber博士說：“我們(men)正在快速推動利(li)用(yong)折紙(zhi)技術(shu)操作DNA分子的(de)(de)能力。它(ta)的(de)(de)潛(qian)力景觀是巨大的(de)(de)，從幫助我們(men)開(kai)發靶向藥(yao)物(wu)傳(chuan)遞機(ji)制到改善細(xi)胞和分子活(huo)動范圍，我們(men)能夠利(li)用(yong)*新的(de)(de)醫學(xue)成像技術(shu)來觀察疾病的(de)(de)位點。”