中國教育報(bào)-中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 劉玉）在日前舉行的2022年第十七屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽決賽上，大連理工大學(xué)環(huán)境學(xué)院本碩學(xué)生團(tuán)隊(duì)歷時(shí)兩年完成的“基因快速檢測(cè)技術(shù)的開發(fā)及其應(yīng)用”項(xiàng)目獲得特等獎(jiǎng)。該研究開創(chuàng)性地設(shè)計(jì)了基于線性核酸軌道的恒溫高速核酸擴(kuò)增方法，是傳統(tǒng)同類擴(kuò)增方法速度的5倍左右，為大幅縮短新冠病毒核酸檢測(cè)時(shí)間和實(shí)現(xiàn)家用試紙快速檢測(cè)解決了關(guān)鍵性技術(shù)難題。

基因檢測(cè)廣泛用于疾病診斷和病原菌檢測(cè)等領(lǐng)域，是當(dāng)前診斷新冠病毒感染的“金標(biāo)準(zhǔn)”。基因檢測(cè)技術(shù)的核心是核酸擴(kuò)增技術(shù)，它是一種將低豐度核酸擴(kuò)增放大至可檢測(cè)水平的手段，反應(yīng)時(shí)間約占整個(gè)基因檢測(cè)時(shí)間的2/3。因此，要縮短基因檢測(cè)時(shí)間，關(guān)鍵是要完善核酸擴(kuò)增技術(shù)，提升核酸擴(kuò)增反應(yīng)速度。2017年，大連理工大學(xué)教授劉猛開始組織環(huán)境學(xué)院的本碩學(xué)生團(tuán)隊(duì)開展基因快速檢測(cè)技術(shù)研究，抓住關(guān)鍵科學(xué)問題，修筑核酸擴(kuò)增“高速軌道”。

受真核細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)摹案咚俟贰薄⒐芙Y(jié)構(gòu)和功能的啟發(fā)，研究團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)性地設(shè)計(jì)了基于微米線性核酸軌道的恒溫核酸擴(kuò)增方法，通過對(duì)核酸擴(kuò)增模板結(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，為聚合酶的高效工作提供有利條件。團(tuán)隊(duì)成員、時(shí)為本科生的宋開鋆用了一個(gè)形象的比喻：“如果把聚合酶當(dāng)作‘列車’，我們的工作是為它鋪設(shè)‘高速軌道’，讓聚合酶‘在軌道上飛馳’。團(tuán)隊(duì)就是聚合酶的‘修路人’。”

經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該方法擴(kuò)增速度接近真核細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制速度，大大縮短了核酸擴(kuò)增和檢測(cè)時(shí)間。接著，團(tuán)隊(duì)又對(duì)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)一步升級(jí)，成功制備了基因快速檢測(cè)試紙，10分鐘內(nèi)即可檢測(cè)到目標(biāo)基因。

據(jù)悉，鑒于該項(xiàng)研究成果廣闊的應(yīng)用前景和對(duì)當(dāng)前應(yīng)對(duì)新冠肺炎疫情具有的現(xiàn)實(shí)意義，大連理工大學(xué)積極推動(dòng)該研究盡快實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，讓科研真正服務(wù)群眾、服務(wù)疫情防控工作。