Nowa metoda uratuje plony

Nowa metoda uratuje plony

Każdego roku choroby roślin i grzyby obniżają plony nawet o 30 procent. Dlatego naukowcy z Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME w niemieckim Aachen pracują nad nowym, szybkim testem, który pozwoli rolnikom niedrogo badać rośliny wprost na polu.

Rolnicy z niepokojem rozglądają się po polu ziemniaków. Tam, gdzie jeszcze niedawno królowała zieleń, teraz zdecydowanie przeważa brąz, co prawdopodobnie oznacza atak jakiegoś grzyba. Zwykle, gdy choroba staje się widoczna, jest już za późno. Chcąc wykryć chorobę dość wcześnie, by móc uratować plony, konieczne jest regularne analizowanie próbek w laboratorium.

W tym celu naukowcy zwykle wykorzystują metodę ELISA. Jest to konwencjonalna metoda bazująca na reakcji przeciwciała z antygenem. „Testy takie są drogie, a w dodatku na wyniki trzeba czekać nawet dwa tygodnie. A do tego czasu choroba może rozprzestrzenić się na całe pole.”- stwierdził Florian Schröper z Fraunhofer.

Dlatego naukowcy z Fraunhofer stworzyli zupełnie nową metodę. Sercem testera jest magnetyczny czytnik. Urządzenie wyposażone jest w kilka cewek wzbudzających i wykrywających ułożonych w pary. Cewki wzbudzające wytwarzają pole magnetyczne o wysokiej i niskiej częstotliwości, a cewki wykrywające mierzą połączone pole magnetyczne. Mierzony sygnał zmienia się gdy w zasięgu pola znajdą się cząsteczki magnetyczne.

Naukowcy wykorzystują ten mechanizm do śledzenia czynników chorobotwórczych. „To co wykrywamy, to nie sam wirus, ale magnetyczne cząsteczki z nim związane.” – stwierdził Schröper. Zasadniczo, do każdej magnetycznej cząsteczki ‘przyczepiona’ jest cząsteczka wirusa. Aby zagwarantować, że oba rodzaje cząsteczek są do siebie proporcjonalne, naukowcy wykorzystali metodę podobna do zasady ELISA. Wprowadzili ekstrakt roślinny do miniaturowej rurki filtrującej wypełnionej polimerem wzbogaconym o określone przeciwciała. Gdy ekstrakt roślinny przechodzi przez rurkę, cząsteczki wirusa zostają uwięzione w polimerze. Następnie naukowcy dodają magnetyczne cząsteczki wzbogacone o przeciwciała. Te z kolei przyczepiają się do antygenów w polimerze. W kolejnej fazie oczyszczania, usunięte zostają wszelkie nieprzyczepione cząsteczki. Rurka zostaje następnie umieszczona w czytniku magnetycznym, który sprawdza stężenie cząsteczek magnetycznych.

Naukowcy już w pierwszych testach osiągnęli obiecujące rezultaty dotyczące wirusów winogron. Czułość pomiaru dziesięciokrotnie przewyższyła metodę ELISA. Obecnie zespół Schröpera pracuje nad rozszerzeniem testu na inne czynniki chorobotwórcze.

Jednakże mobilne mini laboratorium, zanim trafi na rynek, musi być bardziej przyjazne dla użytkownika. Naukowcy chcą też ograniczyć liczbę koniecznych analitycznych kroków, co pozwoliłoby skrócić czas pomiaru.

(lk)