研究人员开发经济实惠的工具，促进致病病原体的鉴定

SMU纳米技术专家MinJun Kim帮助德克萨斯大学奥斯汀分校的一组研究人员开发了一种成本较低的检测核酸酶消化的方法，这是许多核酸传感应用中的关键步骤之一，例如用于识别新冠肺炎的应用。

核酸检测是识别导致传染病的病原体的主要方法。在新冠肺炎大流行期间，全球每天进行数百万次PCR检测，因此降低这些检测的成本很重要

发表在《自然纳米技术》杂志上的一项研究表明，这种名为Subak的低成本工具能够有效地判断何时发生核酸酶消化，即一种名为核酸酶的酶将核酸（如DNA或RNA）分解成更小的片段

鉴定核酸酶活性的传统方法，荧光共振能量转移（FRET）探针，生产成本是Subak报告基因的62倍

“Subak报告子比基于FRET的系统更具成本效益和更简单，提供了一种检测核酸酶活性的替代方法，”SMU莱尔工程学院Robert C.Womack主席、BAST实验室首席研究员Kim说。Kim和UT Austin的研究人员在DETECTR测定中成功地用Subak报告子取代了FRET探针，从而大大降低了测定成本

Subak报告子是基于一类特殊的荧光银纳米团簇。它们由13个银原子包裹在一条短DNA链上组成，这是一种有机/无机复合纳米材料，太小了，肉眼看不见，尺寸从1到3纳米（十亿分之一米）不等

这种长度尺度的纳米材料可以高度发光，如量子点，并表现出不同的颜色。荧光纳米材料已被应用于电视显示器和生物传感，如斯巴克记者

首席研究员Tim Yeh是德克萨斯大学奥斯汀分校科克雷尔工程学院生物医学工程副教授，他和他的团队对斯巴克记者进行了编程，使其在被核酸酶消化时发出不同的颜色

金说：“这些DNA模板化的银纳米团簇最初发出绿色荧光，但当DNA被核酸酶片段化时，会发生显著的颜色转换，变成鲜红色。”。“在紫外线灯下很容易看到斯巴克记者的颜色变化”，尽管实际设备很小

Subak报告器每纳米分子的制造成本仅为1美元。相比之下，金说，FRET需要使用不同的荧光染料，需要更多的荧光染料才能得到结果，每纳米分子的生产成本为62美元

Kim和SMU穆迪研究生与高级研究院院长博士后研究员Madhav L.Ghimire与Yeh合作优化和表征了DNA/AgNC银纳米团簇。这包括在核酸酶裂解前后增加绿色和红色荧光的强度

表征涉及确认纳米团簇在特定环境中的大小、结构和稳定性

Ghimire说：“这些低成本探测器的优化对于监测它们的荧光特性、确保纳米团簇的稳定性、控制尺寸和结构至关重要，最重要的是提高它们在各种环境条件下的灵敏度和选择性，使它们更可靠地用于传感目的。”

除了对Subak报告基因进行核酸酶消化的进一步测试外，该团队还想研究它是否可以作为其他生物靶点的探针