可用于诊断的纳米尺度DNA实时检测

聚合酶链反应（PCR）是分子生物学扩增DNA片段的简单和无处不在的方法。该项技术非常重要，不仅用于基础研究，而且也在诊断，法医和医疗中应用。定量实时PCR是一个修改后的版本，通过并入荧光标记来累积地测量DNA扩增，而不是在过程结束时进行检测，如在常规PCR中那样。因此实时PCR对初始的DNA模板的量敏感，实现定量。然而，目前的技术因序列的错误，不准确结合，或荧光探针（杂交）的不平等结合等引进偏差。
一个名古屋大学研究小组现已发展了测量实时DNA扩增的一个新颖的方法，该方法是无标记的，从而避免了与其它操作相关的误差。研究及其成果发表于《科学报告》中。
现有无标记检测系统依赖于靶分子的表面固定化，这是昂贵、费力和无效率的。这种新方法也引入互补探针结合的杂交偏差的元件。新的技术检测穿过微小200纳米（0.0002毫米）-宽填充有分析试料的纳通道液体的激光束的强度的变化。532纳米的激光束由透镜聚焦，然后衍射通过穿过纳米通道由光电二极管检测到。二氧化硅基片用来制作纳米通道，较大的样品液体和二氧化硅的折射率之间的差，较小的是在衍射光强度的变化，并且反之亦然。
“我们使用这种技术进行了人类乳头状瘤病毒和肺结核细菌的次无标签检测，”作者隆夫安井说。 “该方法是高度敏感的，并且允许一个宽范围的初始DNA浓度的定量，从1 fM至1pM（1000倍范围），所以是优于现有的基于荧光的检测系统”。
“我们的系统在34℃的相对低的温度下进行且无需热循环测定DNA扩增”，合著者宣忠梶说。 “因为它有可能被构造为单个芯片，并且可以检测小体积样品为1微升，它比传统的探测器少100-1,000倍，它是特别适合于发展作为小型化诊断和微生物的检测。“