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手機拍一拍番茄“醫生”來

發布于:2019-08-15 09:52   來源:中國科學報

也許,你只需要拿出手機,打開攝像頭,對著田地里的番茄拍張照,就能避免一場導致“顆粒無收”的疫病。近日,在線發表于《自然—植物》的一篇論文描述了一款可以檢測微生物侵染番茄植株的智能手機傳感器。該系統有望以及時發現病菌的方式,幫助對抗破壞性作物病害。

目前,植物病原菌的檢測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,以及免疫學方法,如基于抗體的側流試驗(LFA)和酶聯免疫吸附測定(ELISA)。該研究負責人、美國北卡羅來納州立大學的魏青山表示,基于核酸的方法是敏感和特異的,但檢測方案繁瑣,免疫分析技術令現場檢測變得簡單,但在某些應用中受到檢測靈敏度和特異性的限制。

于是,魏青山和同事開發了一款傳感器,可以在番茄感病后的兩天內檢測出晚疫病。他們使用的化學修飾金納米粒子會與病株葉片釋放的揮發性有機物發生反應,而手機攝像頭能夠捕捉這種反應引起的顏色變化。

“我們開發的這種基于智能手機的揮發性有機化合物指紋識別平臺,能通過監測田間特有的葉片揮發性排放,對晚疫病進行無創診斷。”魏青山說,“該手持裝置集成了一個一次性比色傳感器陣列,由等離子體納米色素和化學反應性有機染料組成,可在反應1分鐘內檢測關鍵植物揮發物水平。”

“這一技術可以在肉眼看到癥狀前就檢測出晚疫病,使人們盡早采取行動防止病害傳播。如果與不同的比色法指示劑結合使用,該技術或能用于檢測其他植物病害。”魏青山說。(據《中國科學報》)

責任編輯:于婷婷
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