微流控芯片可快速檢測作物疾病

日本豐橋工業(yè)大學研究團隊成功開發(fā)出可快速檢測出作物疾病的微流控芯片，通過基因體研究、半導體技術的結合，可以快速在現場進行核酸測試，無須昂貴的設備資源和專業(yè)的知識技術，造福農民并且可以從栽植初期進行遺傳檢測。

隨著世界人口快速增長，對食物供給的需求也在不斷增加，但由于氣候變遷的加劇所造成糧食產量下降的情況，已讓糧食安全和永續(xù)供應成為全人類必須共同面臨的重要課題。

日本豐橋工業(yè)大學機械工程系的研究小組運用微流控芯片技術開發(fā)出一種能提早發(fā)現和預防作物疾病的多重基因檢測設備，這項研究的主要目的是研發(fā)一種診斷技術，用來支持高效率且穩(wěn)定的優(yōu)質農作物生產，讓即便是沒有特殊專業(yè)知識、技能的一般農業(yè)生產者，也能從基因的角度，用輕松、快速的方式在現場即時檢測植物病蟲害。新型恒溫核酸擴增技術（Loop-mediated isothermal amplification，LAMP）是檢測目標核酸（DNA或RAN）的常用診斷方法之一，無需使用昂貴儀器和精準的溫度控制進行PCR分析，在恒定溫度下即可擴增目標基因，因此其在研發(fā)方便使用的檢測工具和即時現場診斷方面皆具有相當大的發(fā)展?jié)摿?。然而一般的LAMP測定法的使用需要專門的知識和技能，而且對于每種目標病毒，皆必須分別準備大量的樣品試劑混合物才能進行操作測試，故在運用上有一定的難度。

為此，研究團隊開發(fā)出運用聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）制造，約手掌大小的微流控芯片，裝置由五個反應腔室和一個微流控通道組成并相互連接，期望通過半導體制程技術對植物相關疾病多重遺傳檢測做出貢獻。關于其檢測操作流程，第一步是從患病黃瓜葉中萃取出含有目標病毒的RNA，并以此作為試驗樣品，將樣品和反應試劑混合置入檢測芯片的樣品投入口，樣品和試劑會自動混合并分配到多個反應腔室中，以上動作僅需一次操作即可完成，再次將其放在熱水中加熱，即可在1小時內專一擴增目標核酸，進行快速檢測。而該芯片具有能同時檢測多達四種不同類型植物病毒疾病的能力。

這個檢測設備的用途相當廣泛，不僅可以用于農作物病毒疾病的遺傳檢測，還可以應用于橫跨農業(yè)、畜牧、漁業(yè)、食品工業(yè)以及健康醫(yī)療，包括人類傳染疾病在內的各領域的遺傳診斷。研究團隊表示未來還計劃進一步開發(fā)能夠同時診斷四種不同黃瓜病毒加上四種害蟲所引起的共八種植物相關疾病的即時檢測設備，不僅如此，它還可以自由改變檢測設備上的目標病毒，以滿足不同需求。
責任編輯PSY

原文標題：微流控芯片技術可快速診斷多種植物病毒所引起的疾病

文章出處：【微信公眾號：MEMS】歡迎添加關注！文章轉載請注明出處。