大连理工大学机械工程学院科研团队在核酸现场即时检测技术方面取得重要进展

近日，我校机械工程学院微纳制造与先进传感技术团队在自然指数期刊《分析化学》（Analytical Chemistry）上发表题为“基于集成离心式数字微流控平台的转基因作物现场混检”（On-site pooled screening of genetically modified crops via an integrated centrifugal digital microfluidic platform）的研究论文，并被选为封面文章。

图1.论文被选为Analytical Chemistry封面文章

基于核酸检测技术的转基因作物筛查是保障农产品进出口贸易安全的关键手段，在海关口岸等场景中广泛应用。然而，当前依赖实验室环境的标准化检测流程存在设备庞大、操作烦琐、检测周期长等局限，而大多数便携式平台仅具备单一功能，尚未实现从核酸提取到定量检测的全流程集成。针对上述问题，团队研发了一种可实现核酸现场即时检测的集成离心式数字微流控平台，在明信片大小的微流控芯片上集成了磁珠法核酸提取纯化、特斯拉阀微混合、离心微液滴生成、等温扩增等核心功能，利用智能手机完成荧光检测。

该平台可在45分钟内完成核酸检测的全流程，检测限低至1.6 copies/μL，能够满足大多数国家和地区对转基因标识阈值的要求。同时，该平台支持基于混样策略的大批量样本筛查，即使在高度稀释的混合样本中依然能够实现精准的绝对定量分析，大幅降低了高通量筛查的时间和经济成本。该平台结构和操作简单，无须专业人员，有望为构建“从田间到餐桌”的全供应链转基因监管网络提供技术支撑。

图2.芯片及检测结果. a)集成离心式数字微流控芯片示意图; b)检测流程; c)离心法微液滴生成示意图; d-e)核酸检测结果; f)核酸浓度定量分析

我校机械工程学院博士生王阳阳、硕士生李继泽和中国人民解放军军事科学院军事医学研究院黄文华博士为该论文的共同第一作者，机械工程学院吴梦希教授和刘军山研究员为该论文的共同通讯作者。论文合作者包括大连民族大学曹际娟教授、我校环境学院刘猛教授、机械工程学院李宜副教授等。该项研究得到了教育部学科突破先导项目、国家重点研发计划、辽宁省兴辽英才计划、大连市科技创新基金以及大连理工大学医工交叉项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.6c02143

来源：机械工程学院
编辑：袁明馨 常思萌