微针贴片可以快速识别植物病害

2019年06月11日 11:22 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒New Atlas报道,当农民在他们的庄稼中发现病态的植物时,重要的是他们尽快找出让植物生病的原因。新的微针技术可以为手持设备铺平道路,可以在几分钟内在现场提供答案。

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如果不能立即明确哪种疾病使植物生病,那么通常会分析从该植物中采集的样本,以查看哪种致病生物的DNA存在。然而,在确定DNA之前,首先必须从样品材料中分离DNA,通常通过称为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)提取的多步骤过程。该过程在实验室中进行,包括研磨植物组织,添加有机溶剂,并将混合物放入离心机中 - 还需要三到四个小时才能完成。

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为了开发更快捷、更容易的替代方案,北卡罗来纳州立大学的科学家们创造了一种由廉价聚合物制成的邮票大小的贴片,其一面覆盖着数百根细针。

细针长度仅为0.8毫米,每根细针可以刺入植物,因为贴片能紧贴其表面。几秒钟后,剥离贴剂并用缓冲水溶液冲洗。当发生这种情况时,通过针从植物收集的含有DNA的遗传物质被洗掉,最后与缓冲液一起被放在无菌容器中。

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整个过程只需要大约一分钟,之后提取的DNA仍然需要在实验室中进行识别 。虽然缓冲液中最终存在少量杂质,但它们并未被证明是有问题的,因为该技术已成功用于提取和鉴定导致番茄植物晚疫病的生物体的DNA。

“DNA提取一直是开发现场测试工具的重要障碍,”该研究论文的共同通讯作者、助理教授Qingshan Wei表示。“我们现在正朝着创建一个集成的、低成本的现场便携式设备的目标前进,该设备可以执行从采样到识别病原体并报告测定结果的过程的每个步骤。”

该论文最近发表在《ACS Nano》杂志上。

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