“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

英國《自然·通訊》雜志3日報告了一項生物技術(shù)最新突破——美國科學(xué)家團隊研發(fā)出一個利用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，它的標(biāo)簽可以通過便攜式設(shè)備在幾秒鐘內(nèi)進行解碼。

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，以識別目標(biāo)。它們的應(yīng)用非常廣泛，譬如RFID可用于動物晶片、汽車防盜、門禁管制、停車場管制、生產(chǎn)線自動化、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，速度也受限制。

研究團隊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)計出的分子標(biāo)記系統(tǒng)“豪豬”，使用DNA序列作為標(biāo)識。DNA標(biāo)記由預(yù)定義的序列制成，研究團隊稱這些序列為“分子比特”(molbits)。分子比特可以組合成獨特的“條形碼”——每個DNA序列都可以直接使用便攜式納米孔DNA測序儀讀取，以實現(xiàn)低資源環(huán)境下的按需讀取。

根據(jù)設(shè)計，“豪豬”系統(tǒng)利用基本的實驗室設(shè)備生成大量的唯一標(biāo)簽——約42億個。在原理驗證實驗中，研究團隊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)實驗室)進行可靠地編碼，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行標(biāo)記，或兩者兼而有之。其他用途還包括防偽，因為防偽往往要求標(biāo)簽是隱形的。(記者 張夢然)