甘蔗黑穗病是全球性真菌病害，严重降低甘蔗品质与产糖量，早期精准检测对病害防控至关重要。传统检测方法易受环境干扰、周期长、操作复杂，而常规自供电生物传感器存在电流密度低、灵敏度不足等问题，难以满足田间快速筛查需求。
纳米限域材料与核酸等温扩增技术为提升传感性能提供了新路径，ZIF‑67具有高比表面积与多孔结构，锰掺杂可赋予其类过氧化物酶活性，显著提升电子传递与酶负载效率；滚环扩增（RCA）能高效生成长链DNA，DNA纳米网格阵列可提供丰富双链结合位点，二者联用可实现级联信号放大，但将其协同用于自供电传感体系并结合电容增强的研究仍较为缺乏。
图1. 便携式智能检测平台过程的详细说明图。
近日，黄克靖团队构建了基于Mn掺杂ZIF‑67、RCA‑DNA纳米网格阵列与电容器放大的自供能甘蔗黑穗病传感平台，实现对甘蔗黑穗病菌基因bE4’的超灵敏检测。该平台以AuNPs‑ZIF‑67‑Mn修饰碳布电极，大幅提升葡萄糖氧化酶负载量与催化效率；靶标基因触发锁式桥型DNA开环，启动RCA反应并结合DNA纳米网格阵列，形成大量双链结构富集电子受体[Ru (NH₃)₆]³⁺；引入电容器实现瞬时电流放大，使检测灵敏度提升16.7倍。
在0.0001-10000 pM浓度范围内呈现良好线性响应，检测限低至5.2 aM。平台特异性强、稳定性好，批间重现性优异；实测甘蔗病样结果与qPCR高度一致，且检测流程更简便、耗时更短。该便携式自供电传感系统为甘蔗黑穗病早期现场检测提供了可靠方案，也为其他农作物真菌病害的精准监测提供了通用技术参考。
