新研發的DNA納米技術有望將疫苗和醫藥的開發速度提高百萬倍

在一個比針頭還小的區域內可以合成和分析4萬多個不同的分子。該方法是在丹麥通過高度跨學科的研究工作開發出來的，有望大幅減少制藥公司的材料、能源和經濟成本。

該方法通過使用類似肥皂的氣泡作為納米容器來工作。通過DNA納米技術，多種成分可以在容器內混合。

"體積是如此之小，以至于材料的使用可以比作使用一升水和一公斤的材料，而不是所有海洋中的全部水量來測試相當于整個珠穆朗瑪峰質量的材料。"哥本哈根大學化學系副教授尼科斯-哈扎基斯（Nikos Hatzakis）說："這是一種前所未有的努力、材料、人力和能源方面的節約"。

博士生Mette G. Malle說："無限地節省時間、能源和人力，對任何合成開發和藥品評估都是根本性的重要。"他是這篇文章的主要作者，目前在美國哈佛大學從事博士后研究。

這項工作是由哥本哈根大學的Hatzakis小組和南丹麥大學的Stefan Vogel副教授合作進行的。該項目得到了Villum基金會卓越中心撥款的支持。由此產生的解決方案被命名為"基于DNA介導的單顆粒組合脂質納米容器融合"--縮寫為SPARCLD。

這一突破涉及到來自通常相當遙遠的學科的元素的整合：合成生物化學、納米技術、DNA合成、組合化學，甚至還有作為AI（人工智能）學科的機器學習。Nikos Hatzakis解釋說："我們的解決方案中沒有一個元素是全新的，但它們從未被如此無縫地結合起來。"該方法在短短七分鐘內就能提供結果。"我們所擁有的非常接近于現場讀出。這意味著人們可以根據讀數不斷調整設置，從而增加重要的額外價值。我們預計這將是希望實施該解決方案的行業的一個關鍵因素，"Mette G. Malle說。

該項目中的個別研究人員有幾個行業合作，但他們不知道哪些公司可能想實施新的高通量方法。"我們必須保守秘密，因為我們不想冒險讓其他人在我們之前發表類似的東西。因此，我們不能與工業界或其他可能在各種應用中使用該方法的研究人員進行交談，"Nikos Hatzakis說。不過，他還是可以說出一些可能的應用："一個安全的賭注是，從事長分子（如聚合物）合成的工業界和學術界團體都可能是第一批采用該方法的人。對于與藥物開發有關的配體也是如此。該方法的一個特別的好處是，它可以進一步整合，允許直接增加相關的應用"。

在這里，例子可以是重要的生物技術工具CRISPR的RNA串，或者是篩選和檢測以及合成未來大流行疫苗的RNA的替代方法。

"我們的設置允許將SPARCLD與蛋白質-配體反應的組合后讀出相結合，例如那些與CRISPR使用有關的組合。只是，我們還沒能解決這個問題，因為我們想先發表我們的方法。"

關于SPARCLD的科學文章將于2022年4月4日發表在著名的《自然化學》雜志上。