該技術(shù)可快速檢測(cè)出晚疫病，使菜農(nóng)盡早采取行動(dòng)防止病害傳播
2019-08-15 10:20:01
也許，你只需要拿出手機(jī)，打開攝像頭，對(duì)著田地里的番茄拍張照，就能避免一場(chǎng)導(dǎo)致“顆粒無收”的疫病。近日，在線發(fā)表于《自然—植物》的一篇論文描述了一款可以檢測(cè)微生物侵染番茄植株的智能手機(jī)傳感器。該系統(tǒng)有望以及時(shí)發(fā)現(xiàn)病菌的方式，幫助對(duì)抗破壞性作物病害。
目前，植物病原菌的檢測(cè)主要集中在多種分子分析方法上，包括基于核酸的PCR和DNA微陣列等技術(shù)，以及免疫學(xué)方法，如基于抗體的側(cè)流試驗(yàn)（LFA）和酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（ELISA）。該研究負(fù)責(zé)人、美國北卡羅來納州立大學(xué)的魏青山表示，基于核酸的方法是敏感和特異的，但檢測(cè)方案繁瑣，免疫分析技術(shù)令現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)變得簡(jiǎn)單，但在某些應(yīng)用中受到檢測(cè)靈敏度和特異性的限制。
于是，魏青山和同事開發(fā)了一款傳感器，可以在番茄感病后的兩天內(nèi)檢測(cè)出晚疫病。他們使用的化學(xué)修飾金納米粒子會(huì)與病株葉片釋放的揮發(fā)性有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，而手機(jī)攝像頭能夠捕捉這種反應(yīng)引起的顏色變化。
“我們開發(fā)的這種基于智能手機(jī)的揮發(fā)性有機(jī)化合物指紋識(shí)別平臺(tái)，能通過監(jiān)測(cè)田間特有的葉片揮發(fā)性排放，對(duì)晚疫病進(jìn)行無創(chuàng)診斷。”魏青山說，“該手持裝置集成了一個(gè)一次性比色傳感器陣列，由等離子體納米色素和化學(xué)反應(yīng)性有機(jī)染料組成，可在反應(yīng)1分鐘內(nèi)檢測(cè)關(guān)鍵植物揮發(fā)物水平。”
“這一技術(shù)可以在肉眼看到癥狀前就檢測(cè)出晚疫病，使人們盡早采取行動(dòng)防止病害傳播。如果與不同的比色法指示劑結(jié)合使用，該技術(shù)或能用于檢測(cè)其他植物病害。”魏青山說。
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