Новая технология ускоряет и удешевляет обнаружение дубового увядания

Гриб, вызывающий дубовое увядание (oak wilt), — это ещё один инвазивный патоген растений, который часто остаётся незамеченным до тех пор, пока не станет слишком поздно. Новая технология, разработанная доцентом Колледжа продовольствия, сельского хозяйства и природных ресурсов (CFANS) Университета Миннесоты Абденнуром Аббасом и его исследовательской группой, предлагает простой и доступный диагностический тест с использованием нанотехнологий и золота.

Масштаб проблемы

• Дубовое увядание — вторая по значимости угроза для растений Миннесоты после голландской болезни вязов.
• По данным Лесной службы США, гриб присутствует в 21 восточном штате.
• В Миннесоте с 2007 по 2016 год было заражено более 266 000 дубов в 25 округах.

Недостатки текущих методов

• Визуальная диагностика возможна лишь через 2–3 недели после заражения.
• Лабораторные методы занимают от 6 часов до 2 недель и стоят $60–120 за образец.
• Симптомы в полевых условиях можно спутать с засухой или повреждением насекомыми.
• Удаление одного заражённого дерева обходится в $400–500, а общие затраты на удаление оцениваются до $60 млн, не считая ущерба для смежных отраслей экономики.

Суть инновации

Технология позволяет обнаружить дубовое увядание в течение 30 минут после взятия пробы и стоит менее $5 за образец.

• В основе метода — агломерация наночастиц золота, которая генерирует хемилюминесцентный сигнал в присутствии ДНК гриба.
• Сигнал считывается портативным устройством (ручным люминометром).
• Процесс включает: погружение древесной стружки в первый раствор для экстракции ДНК, затем смешивание со вторым раствором наночастиц золота для детекции.

Значение разработки

Исследователи работают над созданием портативной системы для раннего обнаружения болезни в полевых условиях без отправки образцов в лабораторию. Как отметил Аббас, ключевые задачи — не только скорость, но и доступность, а также простота использования технологии для широкого круга людей.