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日本東京大學科研人員研制出可操作長鏈DNA雙螺旋結構的微型裝置，并開發出研究遺傳物質的新方法。相關科研結果刊登在近期出版的《芯片試驗室》雜志上。

醫學界早已掌握了確定遺傳疾病和其他基因病原的方法，但長期以來在人工操作DNA雙螺旋結構方面并沒有取得大的進展。原因在于，長度從幾微米到幾厘米，直徑卻只有2納米的DNA雙螺旋具有環狀結構，基因編碼信息被隱藏其內。為了解決上述問題，研究人員利用酶將DNA分解成碎段。但這種方法因可能導致基因之間的連續性及重要數據大量丟失，而未取得成功。

雖然DNA雙螺旋非常脆，一不小心就會斷裂，但是本世紀初科研人員還是利用光學“陷阱方法”成功地將DNA拉伸開來，但這種方法只適合小分子。日本科學家在上述方法的基礎上，利用激光將DNA雙螺旋掛在了微型掛扣上，之后纏繞在2個微型卷軸上，成功地研制出了操作長鏈DNA的方法。

研究人員認為，當DNA分子展開時，在三維空間確定需要進行研究的基因比較容易，在這種狀態下從DNA雙螺旋上讀取信息也很容易，就像在膠卷上看照片一樣。

具體的技術工藝是：建立電動纏繞機后，對DNA雙螺旋進行拉伸，其中每一個的長度不超過2微米，并使用高靈敏攝像機和熒光譜儀監控微型裝置和DNA雙螺旋線的轉動；再用激光鉗將專門建立的微型掛扣固定成字母“Z”型；然后將“Z”型微型掛扣與下個DNA雙螺旋連接起來。由于微型掛扣的終端是箭形結構，DNA雙螺旋線不易斷裂，研究人員就可以將DNA雙螺旋向任何方向轉動。接下來，利用激光束將DNA雙螺旋轉動纏繞在微型卷軸上。這樣，DNA雙螺旋便可以與微型卷軸一起向任何方向轉動。

以前的研究發現，DNA雙螺旋線的斷裂一般發生在以下情況中：作用在其上的力介于100微微牛頓到300微微牛頓之間。而在這個系統中，外力不超過25微微牛頓。

研究人員介紹說，該裝置可以操作一個長度達百萬個堿基對的DNA分子，而且由于完全采用機械方法，不需要對被研究的DNA雙螺旋進行任何化學轉化。