Ученые из Массачусетского технологического института разработали устройство для доставки препаратов внутрь клетки растения на основе принципов точной медицины для людей. Об этом сообщает Phys.org.
Разработчики сообщили, что на новом устройстве, называемое фитоинъектор, используется множество микроигл, изготовленных из биоматериала на основе шелка для доставки питательных веществ, лекарственных средств или других молекул в определенные части растения.
Фитоинъекторы могут быть разных размеров и форм и способны доставлять материал конкретно к корням, стеблям, листьям растения или в его ксилему и флоэму.
Ученые начали работу над фитоинъектором в ответ на запрос Министерства сельского хозяйства США по поводу борьбы с таким заболеванием, как озеленение цитрусовых, от которого пока еще нет препарата.
Исследователи проводили опыты на растениях томата и табака, но устройство, по их словам, можно адаптировать практически к любой выращиваемой культуре. Микроиглы могут не только доставлять полезные вещества растениям, их также можно использовать при отборе проб для лабораторного анализа.
«Мы хотели решить техническую проблему, заключающуюся в том, как получить точный доступ к сосудистой системе растений. Это позволило бы исследователям вводить пестициды, например, которые будут транспортироваться между корневой системой и листьями. Современные методы основаны на использовании игл большого размера, что приводит к нежелательному повреждению растения», - рассказывает Юнтенг Цао, аспирант Массачусетского технологического института.
По словам ученых, таким образом, можно доставлять растениям микроэлементы, или вводить гены, чтобы изменить экспрессию генов растения. Например, в экспериментах с растениями табака исследователям удалось ввести микроорганизм Agrobacterium, чтобы изменить ДНК растения.
По словам ученых, пока это устройство можно применять лишь в лаборатории. Но есть надежда, что его можно будет использовать для создания биоинженерных устойчивых к болезням сортов основных сельскохозяйственных культур.
Исследователи также провели испытания с использованием модифицированного игрушечного дротикового пистолета, установленного на маленьком беспилотнике, который мог стрелять микроиглами в растения в полевых условиях. Со временем такой процесс можно модифицировать с использованием автономных транспортных средств.
