Việc phổ biến các mầm bệnh kiểm dịch gây ra rủi ro đáng kể cho sản xuất cây trồng toàn cầu, đe dọa sức khỏe cây trồng và phá vỡ hệ sinh thái nông nghiệp. Việc phát hiện tại chỗ- kịp thời và chính xác là rất quan trọng để ngăn chặn dịch bệnh bùng phát. Khuếch đại Recombinase polymerase (RPA) và DNAzyme đa thành phần (MNAzyme) là những công nghệ phát hiện đẳng nhiệt đầy hứa hẹn; tuy nhiên, quá trình tích hợp của chúng đã bị cản trở do yêu cầu DNA chuỗi đơn (ssDNA) để kích hoạt MNAzyme, vì RPA tạo ra DNA chuỗi kép (dsDNA). Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi đã phát triển bộ cảm biến sinh học OAR-MNA, một nền tảng nồi cải tiến-kết hợp RPA bất đối xứng (aRPA) với khả năng tái chế mục tiêu được hỗ trợ bởi MNAzyme-. Cảm biến sinh học được áp dụng để phát hiện Acidovorax citrulli, tác nhân gây bệnh đốm trái do vi khuẩn (BFB) trên bầu bí. Bằng cách điều chỉnh nồng độ mồi RPA, aRPA tạo ra lượng ssDNA dồi dào, cho phép phát hiện A. citrulli bằng hình ảnh với giới hạn phát hiện là 20 bản sao/μL và độ đặc hiệu hoàn hảo, vượt qua hiệu suất của RPA huỳnh quang. Cảm biến sinh học đã chứng minh sự phù hợp 100% với qPCR trong các mẫu hạt giống và duy trì hiệu suất mạnh mẽ trong dịch đồng nhất dưa lưới. Phân tích so sánh của chúng tôi cho thấy những ưu điểm của hệ thống OAR{16}}MNA, bao gồm giảm chi phí phát hiện và nâng cao khả năng ứng dụng tại hiện trường. Khi kết hợp với máy phân tích DNA di động, cảm biến sinh học sẽ cung cấp các kết quả-thân thiện với người dùng (+/−), lý tưởng cho việc-triển khai tại chỗ. Ngoài BFB
phát hiện, OAR-MNA đã được áp dụng thành công để phát hiện vi rút khảm đốm xanh dưa chuột (CGMMV), một mầm bệnh kiểm dịch RNA gây thiệt hại nghiêm trọng cho sản xuất cây bầu bí. Bằng cách cho phép chẩn đoán tại chỗ sớm, chính xác-, bộ cảm biến sinh học OAR-MNA thể hiện sự tiến bộ trong công nghệ phát hiện mầm bệnh thực vật, cung cấp một công cụ đầy hứa hẹn để bảo vệ sản xuất cây trồng toàn cầu.
