日本丰桥技术研究所的研究团队成功开发了一种可以快速检测农作物病害的微流控芯片。通过基因组研究和半导体技术的结合，无需昂贵的设备资源和专业知识与技术，即可在现场快速进行核酸检测。为了使农民受益，可以从种植初期就进行基因检测。随着世界人口的快速增长，对粮食供应的需求也在增加。但是，由于气候变化加剧导致粮食产量下降，使粮食安全和可持续供应成为全人类必须共同面对的重要问题。日本丰桥技术学院机械工程系的研究团队使用微流控芯片技术开发了一种多基因检测设备，该设备可及早发现并预防农作物病害。这项研究的主要目的是开发一种诊断技术，以支持高质量农作物的高效稳定生产，即使是没有特殊专业知识和技能的一般农业生产者也可以轻松，快速地在现场检测植物病虫害从遗传学的角度来看。新型恒温核酸扩增技术（循环介导的等温扩增，LAMP）是检测靶核酸（DNA或RAN）的常用诊断方法之一。它不需要使用昂贵的仪器和精确的温度控制来进行PCR分析，并且可以在恒定温度下进行扩增。因此，靶基因在开发易于使用的检测工具和即时现场诊断方面具有巨大的发展潜力。但是，使用常规LAMP分析需要专门的知识和技能，对于每种目标病毒，必须分别准备大量样品和试剂混合物以进行操作测试，因此在应用中存在一定的难度。为此，研究团队开发了一种由聚二甲基硅氧烷（PDMS）制成的微流控芯片，其大小与手掌差不多。该装置由五个反应室和一个微流体通道组成，并相互连接。通过半导体工艺技术，为植物相关疾病的多种基因检测做出贡献。关于检测程序，第一步是从患病的黄瓜叶中提取含有目标病毒的RNA，并将其用作测试样品。将样品和反应试剂混合到检测芯片的样品输入端口中。它会自动混合并分配到多个反应室中。以上动作只能通过一项操作来完成。再次在热水中加热后，可以在1小时内特异性扩增靶核酸以进行快速检测。该芯片能够同时检测多达四种不同类型的植物病毒疾病。该测试设备具有广泛的用途，不仅用于农作物病毒疾病的基因测试，而且还用于农业，畜牧业，渔业，食品工业，医疗保健以及包括人类传染病在内的各个领域的基因诊断。该研究小组表示，未来计划进一步开发一种实时检测设备，该设备可以同时诊断四种不同的黄瓜病毒以及总共八种由四种害虫引起的植物相关疾病。不仅如此，它还可以自由更改检测设备上的目标病毒。满足不同需求。