背景介绍：

近年来，转基因技术的产业化发展迅速。全球有29个国家批准商业种植转基因（GM）作物，种植面积总计超过1900万平方公里。然而，公众对GM产品安全性的担忧不断增加，一些国家仍然反对GM作物，因此GM作物的识别变得至关重要。目前，主要的GM作物识别方法包括基于蛋白质和基于核酸的检测方法。基于核酸的方法具有灵敏度高、特异性强、适用性好等特点，被广泛认为是实验室的标准方案。然而，核酸提取、DNA片段扩增和外源基因修饰的检测需要一系列专业的仪器设备和训练有素的人员。鉴于农作物数量庞大以及海关、市场等环境的复杂性，实现现场检测和缩短检测周期变得极为重要。

导读：

为了满足现场检测的迫切需求，近期，大连理工大学吴梦希教授、刘军山研究员等人开发了一种基于微流控技术的即时检测平台，可在不到40分钟内识别12种转基因作物，无需实验室环境。相关研究以“A point-of-care testing platform for on-site identification of genetically modified crops”为题目，发表在期刊《Lab on a Chip》上。

本文要点：

1、本文介绍了一种现场即时检测平台，无需实验室环境即可在不到40分钟的时间内识别出12种类型的转基因作物。

2、该系统将样品预处理模块集成到微流控芯片中，利用电池供电的便携式试剂盒进行DNA扩增，并通过肉眼识别的比色变化呈现结果。

3、开发了基于石蜡的回流方法和基于滑片的流体开关，可按需封装和释放单个微孔中的扩增引物，从而实现对多种目标的同时识别。

4、该系统为转基因作物识别提供了一种高效、经济且便捷的工具，不仅有利于海关和市场管理部门，也满足了广大消费者的需求。

全文总结/概括：

识别转基因作物面临的几个主要挑战：

1、需要快速、经济高效且用户友好的方法：目前的方法，尤其是核酸检测，往往需要庞大的仪器、训练有素的人员以及较长的周期，不适合现场检测。

2、全球政策和态度不一致：不同国家对转基因作物的监管和公众意见存在差异，因此需要可靠的识别方法来进行进口管理、市场监管和消费者信息告知。

3、转基因品种繁多：存在大量不同类型的转基因作物，特别是玉米，这就需要一个能够同时识别多个目标的平台。

4、实验室环境可及性有限：现场检测对于海关、市场和其他没有实验室设施的环境而言至关重要。

5、专业人员短缺：转基因作物安全管理、评估和检测方面的专业知识不足，进一步突出了对用户友好且易于使用的工具的需求。

本研究开发的POCT平台在实际应用中相比传统实验室检测具有以下优势：

1、便携性和现场检测能力：POCT平台体积小巧，重量轻，可携带至现场进行检测，无需将样品运送到实验室，节省了时间和成本。

2、操作简便：POCT平台操作简单，只需按照说明书进行操作即可，降低了对专业技术人员的依赖。

3、检测速度快：POCT平台检测速度快，可在40分钟内完成检测，而传统实验室检测通常需要数小时甚至数天。

4、成本低廉：相比传统实验室检测设备，POCT平台成本更低，有助于提高检测的普及率。

5、多靶标检测：POCT平台可同时检测多种转基因作物，提高了检测效率。

6、结果直观：POCT平台采用颜色变化的方式显示结果，无需借助仪器，便于识别。

7、提高透明度和消费者信心：POCT平台可提供现场检测结果，提高了食品供应链的透明度，增强了消费者对食品安全的信心。

图1.用于转基因作物现场鉴定的POCT平台。

图2.微流控芯片示意图。

图3.使用POCT平台的微流控芯片进行现场转基因作物识别的过程。

图4.推拉驱动的试剂混合性能验证。

图5.石蜡回流法确保引物在扩增室中密封并按需释放。

图6.芯片的检测限和特异性测试以及与标准芯片外结果的比较。

图7.POCT平台用于识别12种类型的转基因玉米。

图8.POCT平台用于识别玉米样品。

原文链接：https://doi.org/10.1039/D4LC00040D