芯旷农怡——自驱式微流控芯片助推农药代谢全链条安全监管

简介

一、项目背景 近二十年以来，农药产业在全面推进我国乡村振兴、加快农业发展现代化中的作用愈加突出，各种新型农药被用于农业生产生活中，为我国农业快速发展、人类粮食供给提供了巨大力量。然而，由于缺乏科学使用农药的相关知识，在生产过程中不合理、不规范地使用农药导致农作物品质和产量下降，对土壤环境造成危害，破坏了生态平衡等案件屡见不鲜。因此，从农产品种植、采收、加工、流通全链条中实时监测农药代谢情况有助于帮助农民合理科学使用农药，从而助力于增产增收、培育绿色农产品、推动乡村振兴。传统大型仪器由于体积庞大，无法在农田沟壑中使用，因此，亟需一种高效易用的快速监测农药代谢的分析方法。 二、项目优势 传统的农药代谢快速监测手段存在灵敏度差、数据读取难和集成度低等等问题，导致农药识别假阴性现象严重、数据读取误差大、检测过程复杂、耗时长等问题。针对以上问题，本团队开发了自驱式微流控芯片农药代谢监测试剂盒，实现了农药代谢情况的实时监测。 我们的技术业内领先，首创的多联纳米酶识别技术、国际首创的蛇形轨道距离指示技术以及国际领先的自驱式微流控芯片技术。这使得我们的检测装置有着优异的灵敏度、肉眼识别可定量、检测时间短、集成化程度高。激光切割技术和热键合技术的应用实现了自驱式微流控芯片集加样、反应、检测的一体化。500余次的重复性实验证实了自驱式微流控芯片可以精准检测30余种农药，检测结果的灵敏度和准确性结果与大型仪器吻合，并且检测性能优于市面上流行的多种检测方法。 三、实践成果 产品经过四次更新迭代，其检测灵敏度提高了3倍、气密性提高了5倍、检测精度提高了10倍。团队曾前往江西省龙南县和南昌县进行实地应用，帮助农民合理规范地减少了农药用量，提高了农业产量和经济收入，增加了土地的复种面积，减少了数十万的经济损失。自驱式微流控芯片的使用精准监控了农药的使用频率，明显改善了土地污染程度，打造了创新人才培训高地，直接或间接地带动了近千人就业。助力了乡村农业振兴、乡村生态振兴和乡村人才振兴。