机械-DNA防伪技术

　DNA（脱氧核糖核酸）作为1种生物大分子，是生物遗传物质基础，现代基因工程技术的核 心内容即是DNA的分子操作或分子克隆（Molecular cloning）。Dollinger最近总结了DNA的非生 物学方面的广泛利用，如生物计算机、纳米生物学及DNA用于商品防伪；但就DNA用于商品防 伪而言，Le Page和Slater为首创（Le Page和Slater 1987），他们最早提出了1种基于DNA的防 伪方法。基本进程为在特定商品上加上1段长度为1110KB的DNA作为信号（Signal）分子，利 用DNA的双链互补特性再获得1个探针DNA分子，根据同位素或非同位素标记探针DNA分子 与信号DNA分子的杂交信号，揭穿信号分子的存在，并因此判定商品的真伪。该项技术最大缺点 在于信号DNA分子的检测手段为分子杂交（Molecular hybridization）,不但繁冗、耗时，且其准 确性也有限，因此限制了该技术的利用。作者最近几年来建立了1种利用PCR检测的DNA防伪新技 术DNA密码标志，并进行了其实用性研究，这里报道其技术特点及其利用的可行性。 1、技术特点 （1）密码标志DNA的设计--仿造的可能性 用作为商品防伪的先决条件是不可仿造我们所设计的DNA密码标志符合该要求。 众所周知 DNA是由 ACGT4种碱基随机排列而成的生物大分子，因此其1级结构包括有极 其丰富的信息（这也是生物计算机的理论基石，见Watson 1977），用于商品防伪的密码标志DNA 总长度为300～400bp,包括核心序列及DN A的5`端和3`各20bp的引物序列（实例见图）,1旦 将此密码标志DNA引入商品，则可赋予非生物商品以生物的基因标志，商品仿造者除仿造商品 之外，必须仿造与密码标志DNA相同的DNA。理论上言之．后者的仿造是不可能的，由于仿造者 不了解密码标志DNA的序列，尝试法合成密码标志DNA，其成功的可能性为1／4300－400，而且现 阶段的技术也没法人工准确合成长度为300～400bp的 DNA分子。 （2）密码标志的检测--标志DNA序列破译的可能性 DNA密码标志用于商品防伪的实用性取决于其检测的方便性。DNA多聚链式反应〔PCR〕创 立 （Saiki等1985， 1988）后，超微量DNA的检测已成为常规的手段，在临床医学、检疫、法医 学鉴定等方面得到广泛的利用（正由于此，方法创建者获诺贝尔奖），我们所设计的DNA密码标 志中包括有便于PCR检测的引物序列，经过PCR反应及电泳分析，根据扩增产物的有无即可判定 密码标志DNA的存在，并因此判定引入了超微量密码标志DNA的商品的真伪。 由于PCR检测方法的极高的灵敏度(10－13－10－15g)及特异性，仿冒者在引物序列未知的条 件下不可能从 DNA密码标志中单离（Isolation）DNA，而采取尝试法获得任1条引物的可能性也 为1/420，成功的可能性也极小。 5`GGCAATTTACAGGTACGCTGGCATTGTGTGATACACTCTTTGACTTGAGTAACGAC 3`CCGTTAAATGTCCATGCGACCGTAACACACTATGTGAGAAACTGAACTCATTGCAG AATACCACTGGACACTAACTTCCAGCACTAGTGCTTGCTGGGGTCGGGAGTGTGATA TTATGGTGACCTGTGATTGAAGGTCGTGATCACGAACGACCCCGAGCCCTCACACTAT ACTGCAGGGTACTGGAACTCAGGTTATTAACGGTTTTTCATTTGACGGTGGAGCCGT TGACGTCCCATGACCTTGAGTCCAATAATTGCCAAAAAGTAAACTGCCACCTCGGCA AAATTTAGGTGCCGTAACTCAGGGAGCTCAGCAAAACTGAATCTCAGCTTCAGGTTAT TTTAAATCCACGGCATTGAGTCCCTCGAGTCGTTTGACTTAGAGTCGAAGTCCAATA TAACGGCTTTTGATTTGACGGTGGAGCCGTAAATTTAGGTGCCGTAACTCAGGGAGC ATTGCCGAAAACTAAACTGCCACCACGGCATTTAAATCCACGGCAATGAGTCCCTCG TCAGCAAACTGAATCACAGTTTCCAGGTTACTGACAATGTATATCAATGGAAATGGT AGTCGTTTGACTTAGTGTCAAAGGTCCAATGACTGTTACATATAGTTACCTTTACCA GCTGTACCGGGTTTCAACACCCACAGATGTGAATGGGCAT⑶` CGACATGGCCCAAAGTTGTGGGTGTCTACACTTACCCGTA⑸` 图　DNA标志序列，横线引物序列 （3）利用隐蔽灵活--仿造者难以发觉 DNA是无毒无害的生物大分子，而用作密码标志的DNA化学量不超过pg级（l0⑴2g）,因此 用于商品防伪不致于改变商品的物理或化学特性，乃至可以商品的生产工艺流程中直接加至特定 的商品当中，这是迄今绝大多数防伪技术所没法企及的。如饮料、化装品、药品生产中掺入DNA标 志等，这类隐蔽性是仿冒者难以发觉的。另外，DNA密码标志也能够制成特定标志（如类似于激光 防伪标志）粘贴于商品之外。 2、利用实例 （1）含密码标志DNA的胶水的制备及其利用 胶水在商品包装、商标粘贴等方面是必不可少的，我们对胶水中掺入防伪DNA的可能性进行 了研究。具体方法为在市售胶水中以1：10－12的量加入密码标志DNA，充分混合均匀后。用于各种 质地纸的粘贴。检测时用大头针制取少量纸屑，加入超纯水50μl，100℃煮沸100min，离心，取2μl 上清，用于PCR 反应。整体积为25μl的反应体积中含5`和3`端引物各15ng, 2.5mMdNTP lμl 10倍缓冲液2.5μl，Tap酶1U，扩增条件为94℃ lmin，56℃ lmin，72℃2min，30个循环后，72℃ 延伸5min扩增产物经1.2％琼脂糖凝胶电泳，检测结果表明非法强拆诉讼期限过可以补偿吗，该方案完全可行。 (2)印油 印油广泛利用于专业防伪领域，本研究也尝试了在印油中直接掺入DNA密码标志并用于印 章防伪，以1：10－7比例搀和，正常盖印章后．用大头针刮取少量纸屑（含印油），便可以满足检测 的要求。 （3）其他利用实例 以1：10－1211：10－9的比例，将密码标志DNA掺入水及低度酒（酒精含量低于40％）中，直接 取1μl液体样品，PCR检测也能给出正结果。现正在尝试在包装用纸箱生产进程中加入标志DNA 以便于纸箱的防伪。 3、DNA防伪技术的局限 DNA防伪的最大长处在于其不可仿造性，最大缺点在于检测需要采取PCR手段。虽然PCR 方法逐渐为公众所熟习，但检测需要1～5h时间；用于商品防伪难为普通消费者所感知，对批发 商或大型商场可能意义更大，对昂贵商品较为适用，在专业防伪领域的利用前景更加广阔农村房屋拆迁协议都有什么。利用范围： 胶水、印油、、低度酒、饮料、化装品、药品、商标、包装、印章等。