電子式DNA感應器是在鍍有一層氧化矽的矽版上，以光蝕刻法製造出來一種微小電極，在電極間有一極細小的溝。在此溝中先固定一特定的 DNA 序列（a），再將電極浸入一種含有標的 DNA 序列（ab）與帶有另一特定序列（b）的金納米粒子的溶液中。此標的 DNA 序列的兩端可分別與電極溝中的與金納米粒子上的 DNA 序列配對結合，因此可將金納米粒子固定在電極溝之間並形成緊密排列，再以含硝酸銀的顯影液加以處理。
基本介紹
- 中文名：電子式DNA感應器
- 類型：感應器
電子式DNA感應器
因為金納米粒子可促進銀的還原反應，而使得銀沉積在上面，浸在顯影液中的時間愈久，所沉積的銀粒就愈多，電子便可在兩極間形成通路而產生傳導，其電極間的電阻即大幅降低。因此測量電阻即可偵測出是否有 DNA 序列的配對結合。
由於非標的 DNA 序列與電極間序列無法完全配對，二者間的結合力較弱，因此使用含有特定濃度鹽類（10 毫莫耳濃度的鈉離子溶液）的溶液予以浸洗後，即可將電極間錯誤配對的標的 DNA 序列洗去。另外，也可以用上述彩色 DNA 感應器中增加溫度的方法來去除錯誤配對的 DNA 序列。所以可視當時偵測環境的限制，利用這兩種簡便的方法（溶液沖洗或改變溫度）中任意一種，來達到區分正確的互補配對 DNA 序列的目的。
研究人員並發現此方法所要求的樣品量可低至 5 × 10-13 莫耳濃度，這是一般以螢光分子為標幟的 DNA 偵測法所要求的樣品量的十分之一，而對於單一鹼基差異的選擇性更高達十萬倍。
從上述的各種檢驗方法中，我們看到科學家們針對各種問題不斷地加以解決、改進，巧妙地結合不同的科學領域，創造出更精密、更方便、也更快速的DNA感應器。在這些研究中，結合了有機化學、無機化學、材料科學與生物化學等多方面的知識，形成團隊，創造了更出色的研究成果。
這些DNA感應器可套用在各式生物檢測中，如細菌、病毒的感染、基因突變、遺傳篩檢，也可在戰爭中檢驗生物戰劑。例如，在這三種 DNA 感應器中，科學家們所設計使用的含有 27 個鹼基的標的 DNA，就是九一一事件後名噪一時的炭疽菌所分泌的一種致命因子的基因片段。
除了上述這些檢測外，未來也用於基因缺陷的快速檢測，甚至能借著檢測的數據提供我們許多到目前尚屬未知的解答，例如，核酸多型性差異與各種疾病、併發症間的關係，進而研發出診斷與預防的方法。人類因為有了這些成果，方能在醫療上大步邁進，期待有朝一日能達到「一切疾病，預防重於治療」的最佳境地。
