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我校教师团队在国际知名期刊《Chemical Engineering Journal》上发表重要学术成果

发布者:国际处 [发表时间]:2025-07-23 [来源]: [浏览次数]:

近日,我校俞晓平研究员团队在检验检测领域权威期刊《Chemical Engineering Journal》(中科院一区TOP,IF:13.3)发表题为《MaC14a: An AI-enhanced CRISPR-Cas14a microfluidic platform for accurate on-site detection of geminiviruses in tomato plants and whiteflies》的研究论文(DOI: 10.1016/j.cej.2025.165904)。该研究开发了一套基于AI增强CRISPR-Cas14a的微流控检测平台,实现了番茄及其重要媒介烟粉虱所携带双生病毒的快速精准检测。我校生命科学学院在读研究生黄峥梓昂为论文第一作者,我校生命学院孙凯副教授和俞晓平研究员为共同通讯作者,第一署名单位为中国计量大学。


番茄双生病毒属单链DNA病毒,由烟粉虱传播,具高变异率与传播力,严重危害全球番茄产业,且多病毒混合感染加剧了田间防控难度。现有的检测方法多局限于症状显现后,无法实现病症早期干预,在田间应用受限于操作复杂、灵敏度不足及设备依赖。针对这一痛点,研究团队设计了MaC14a平台,将非对称多酶恒温扩增(aMIRA)与CRISPR-Cas14a系统深度集成,通过引物配比优化,在恒温条件下实现单链DNA富集,并结合Cas14a的PAM位点非依赖性ssDNA裂解特性,突破了传统CRISPR检测对序列的依赖与反应干扰的技术瓶颈。同时,团队开发了便携式离心微流控芯片与实时荧光检测装置,创新集成AI机器学习算法,实现了多病毒、多样本快速检测,5分钟内即可完成信号识别与结果判读。实测结果显示,该平台在未显症番茄与单头烟粉虱样本中均实现了10 fM的检测灵敏度,诊断准确率达100%。该技术不仅为植物病毒防控提供了从“病后治理”向“源头监测干预”的范式转变,也为口岸检疫、田间监测及无毒种苗筛选等场景提供了高效解决方案。

该研究由中国计量大学、浙江工商大学、浙江扬清芯片技术、杭州博日科技等多家单位联合完成,项目获得国家自然科学基金、杭州市农业与社会发展重大项目及浙江省“领雁”研发计划的资助。