甘蔗作为全球核心糖料作物，产业安全直接关系食糖供应稳定与蔗农经济收益，甘蔗黑穗病则是制约甘蔗产业发展的毁灭性真菌病害。该病害由甘蔗鞭黑粉菌侵染引发，可造成甘蔗减产35%-60%、含糖量下降18%-22%，病原菌孢子还能随气流远距离传播，极易引发区域性流行。目前主流的qPCR、LAMP等检测技术存在明显短板，复杂植物基质会抑制核酸扩增效率，难以实现早期侵染检测；依赖精密温控设备与专业操作人员，无法开展田间现场检测；检测周期长达7-10天，错过病害最佳防控窗口，同时热带蔗区病原菌易发生单碱基突变，常规探针易出现特异性失效问题，研发兼具高灵敏度、精准识别与现场检测能力的传感平台成为行业迫切需求。
图1 基于Au@CoV-MOF和E-SDA构建的内置电容式电化学传感器的示意图
近期，广西民族大学黄克靖教授团队，在《Sensors and Actuators: B. Chemical》发表最新研究成果，成功构建基于滚环扩增催化森林与内置电容的生物传感器，突破植物病原菌监测灵敏度极限。该研究整合滚环扩增构筑的Au-Pt双金属纳米酶/葡萄糖氧化酶催化森林、DNA链置换多级信号放大、Au@CoV-MOF双功能赝电容电极三大核心技术，实现甘蔗黑穗病标志物的超灵敏检测，检出限低至 24.86 aM。传感器4℃储存20天信号衰减小于2.7%，实际样本检测与qPCR结果高度一致，该成果打通了高灵敏实验室检测与田间便携应用的壁垒，为甘蔗黑穗病早期预警提供核心工具，也为经济作物病害现场快检技术研发提供了全新范式。
