ジャガイモ疫病は卵菌病原体の一種であるPhytophthora infestans の感染によって引き起こされ、世界のジャガイモ生産を脅かす最も壊滅的な病害です。P. infestans の検出はこれまで、目視、ELISA法、LAMP法、イムノクロマト法などで行われてきましたが、上海理工大学のFang Gao研究教授と中国農業大学のYan Wnag准教授が率いる研究チームは今回、圃場での迅速検査ひいては P. infestans の早期検出を実現する標題のアッセイ法をBiosensors and Bioelectronics 誌から紹介しています。
研究チームは、迅速な圃場サンプリングを可能にするポリビニルアルコール（PVA）製マイクロニードル（MN）パッチと、スマートフォンを用いた蛍光検出・解析システムを統合した、携帯型RPA-CRISPR/Cas12a診断プラットフォームを実装し、ジャガイモにおける P. infestans の圃場での早期な検出を実現しました。
PVA製MNパッチは、1 分以内に、感染した葉から直接にDNAを効率的に抽出できるように設計されています。収量は、これまでの標準的な植物ゲノム抽出法であるCTAB法（18.1 ± 2.1 ng/mg）の約3倍の 56.3 ± 4.2 ng/mg に達しました。
このRPA-CRISPR/Cas12a等温増幅アッセイによって、近縁種である Phytophthora sojae やPhytophthora capsici との交差反応を示すことなく、P. infestans を特異的に検出することが確認されました。
これらの技術に、スマートフォンによる自動画像取得および定量解析を組み合わせることで、圃場での簡易検査も可能になりました。また、P. infestans ゲノムDNAに対する検出限界は、市販の実験室用機器で得られる性能に匹敵する 4 pg/μL を達成しました。
さらに、このアッセイ法により、ジャガイモ疫病の初期段階（接種後2日目）での診断が可能となりました。具体的には、葉に目に見える症状が現れる前に、接種後2日目で37.5%、3日目で75%という検出率が達成されました。
この携帯型かつ「サンプルから結果まで」を完結できるプラットフォームは、圃場での迅速な早期診断や植物病害のモニタリングを実現する有望な手法となります
[出典] "Smartphone-integrated RPA-CRISPR/Cas12a detection system with microneedle sampling for early point-of-care diagnosis of potato late blight" Jiangnan Zhao (1) [..] Fang Gao (5), Yan Wang (1,2) [+8]. Biosens Bioelectron. 2026-06-20. https://doi.org/10.1016/j.bios.2026.118943
- Key Laboratory of Smart Agriculture Systems, Ministry of Education, College of Information and Electrical Engineering, China Agricultural University, Beijing, 100083, China
- Key Laboratory of Agricultural Information Acquisition Technology, Ministry of Agriculture and Rural Affairs of China, College of Information and Electrical Engineering, China Agricultural University, Beijing, 100083, China
- State Key Laboratory of Transducer Technology, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, 200050, China
- Department of Chemical and Biomolecular Engineering, North Carolina State University, 911 Partners Way, Campus Box 7905, Raleigh, NC, 27695, USA
- Institute of Energy Materials Science, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai, 200093, China
- Co-corresponding authors
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