由维也纳大学领导的国际研究团队成功开发出一种具有更高化学反应性和光敏性的新型RNA构建块。这可以大大缩短用于生物技术和医学研究的RNA芯片的生产时间。

RNA(核糖核酸)是一种携带信息的聚合物，即由相似亚基组成的化合物，但其结构和功能多样性远远超过DNA。

大约40年前，人们开发了一种DNA和RNA的化学合成方法，其中可以使用亚磷酰胺化学从DNA或RNA构建块组装任何序列。

核酸链的组装是利用这些特殊的化学构件(亚磷酰胺)一步步进行的。每个构件都带有化学“保护基团”，可以防止不必要的反应并确保核酸链中形成天然连接。

克服挑战

这种化学方法也用于生产微芯片(微阵列)，在指甲大小的固体表面上可以同时合成和分析数百万个独特序列。虽然DNA微阵列已经得到广泛应用，但由于RNA的稳定性较低，将该技术应用于RNA微阵列已被证明很困难。

2018年，维也纳大学展示了如何通过光刻技术生产高密度RNA芯片：通过精确定位光束，可以通过光化学反应准备好表面区域以附着下一个构建块。

虽然这是世界首例，至今无人能及，但该方法存在生产时间长、产量低、稳定性差等问题。这种方法现已得到很大改进。

新一代RNA构建块的开发

维也纳大学无机化学研究所的研究团队与法国蒙彼利埃大学的马克斯·穆塞隆生物分子研究所合作，开发出了一种具有更高化学反应性和光敏性的新版RNA构建块。

这一进展大大缩短了RNA芯片的生产时间，使合成速度提高了一倍，效率提高了七倍。创新的RNA芯片可用于筛选数百万个候选RNA，以寻找具有广泛应用价值的序列。

无机化学研究所助理教授JoryLietard表示：“使用我们之前的装置，制作含有功能性RNA分子的RNA微阵列根本无法实现，但通过使用丙酰氧甲基(PrOM)保护基的改进工艺，现在这已经成为现实。”

作为这些改进的RNA芯片的直接应用，该出版物介绍了一项关于RNA适体(一种特异性结合目标分子的小寡核苷酸)的研究。

选择了两种与染料结合后产生荧光的“发光”适体，并在芯片上合成了数千种此类适体的变体。一次结合实验就足以同时获得所有变体的数据，这为鉴定具有更好诊断性能的改良适体开辟了道路。

“高质量的RNA芯片在快速发展的非侵入性分子诊断领域尤其有价值。人们迫切需要新的和改进的RNA适体，例如那些可以实时跟踪激素水平或直接从汗液或唾液中监测其他生物标志物的适体，”JoryLietard团队的博士候选人TadijaKekić说。

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