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  • 微注射装置(RED)附连到柑桔树,提供注射农药或其他材料直接引入植物的循环系统的一种方式。

    微注射装置(RED)附连到柑桔树,提供注射农药或其他材料直接引入植物的循环系统的一种方式。

    图片:研究人员礼貌

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  • 番茄植物,在球队中的实验来证明自己的显微注射系统的有效性,有设备之一,在红,附着在干。

    番茄植物,在球队中的实验来证明自己的显微注射系统的有效性,有设备之一,在红,附着在干。

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工程师开发植物精密注塑系统

微注射装置(RED)附连到柑桔树,提供注射农药或其他材料直接引入植物的循环系统的一种方式。

制成丝基材料的微针可以靶向植物组织用于递送微量营养素,激素,或基因的。


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卡尔·莉迪·让·巴蒂斯特
电子邮件: kjeanbap@mit.edu
电话:(617)253-1682
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而人类世界从一个流行晕晕的,有一些影响农作物,并把全球粮食生产的风险几个正在进行的流行病。柑桔,橄榄,香蕉已经在很多地区的威胁,由于影响植物的循环系统,并且无法通过应用农药治疗的疾病。

由bt365手机app的工程师开发出一种新方法,可以提供提供拯救生命的治疗由这些疾病肆虐植物的起点。

这些疾病都难以由于缺乏精密工具访问工厂血管治疗病原体和生物标志物的样品在早期治疗检测。 MIT的研究小组决定采取一些涉及精密医学对人类的原则,并适应他们开发植物特有的生物材料和药物输送设备。

该方法使用由微针阵列的丝为主的生物材料输送养分,药物,或其它分子到植物的特定部分。结果在杂志中描述 先进的科学在bt365手机app教授贝内代马瑞利和京科翁,研究生云腾曹,在bt365手机app博士后尤金LIM和博士后徐冯梦龙在生物医学研究的怀特黑德研究所的论文。

微针,其中所述研究人员称之为phytoinject要么s,可以以多种尺寸和形状制成,并且可以具体地涉及一种植物的根递送材料,茎,或叶,或进入其木质部(涉及水运输从根到血管组织篷)或韧皮部(血管组织,在整个植物循环代谢物)。在实验室测试中,研究小组使用番茄和烟草植物,但系统可以适用于几乎所有的作物,他们说。微针不仅可以提供有针对性的分子的有效载荷送入工厂,但它们也可以用于从实验室分析植物取样。

响应开始从美国的请求工作农业就如何应对柑橘绿化危机,正在威胁一$ 9十亿产业的崩溃观念的部门,马瑞利说。所述疾病是传播通过昆虫称为亚洲柑橘木虱携带细菌进植物。目前还没有治愈它,数百万美国的亩果园已经被摧毁。对此,马瑞利的实验室摆成齿轮开发新型微针技术,曹带领他的论文项目。

本病感染的全草,包括根,这是非常困难的任何常规治疗达到的韧皮部,马瑞利解释。大部分农药根本喷或涂到植物的叶或茎,几乎没有任何渗透到根系。这种治疗可能会出现工作一会儿,但随后的细菌反弹,做他们的伤害。所需要的是什么,可以针对韧皮部通过植物组织循环,这可能携带细菌化合物分解成根。这正是新的微针的一些版本可能完成,他说。

“我们要解决的,你怎么能有植物脉管系统精确的访问的技术问题,”曹补充说。这将允许研究注入农药,例如,将根系和叶子之间传输。目前的方法是使用“针是非常大和非常侵入性的,而导致损坏的植物,”他说。找替身,他们建立在采用了基于丝的材料注射人用疫苗生产的微针之前的工作。

“我们发现专为药物传递人类对植物的材料构成的调整并不简单,因为不仅在组织血管,而且在流体成分的差异,”廉说。专为人类利用微针的目的是要在体内的水分自然生物降解,但植物有少得多的水可用,所以材料没有溶解,并没有交付的农药或其他大分子进入韧皮部有用。研究者们设计出一种新的材料,但他们决定坚持用丝绸为基础。因为丝绸的实力,其在植物(防止不良的副作用)惰性,而且它会降低到不冒险堵塞工厂的内部血管系统的微小粒子的事实的。

他们用生物技术工具,以提高丝的亲水性(使它吸引水),同时保持材料足够强的穿透植物的表皮和可降解足以然后得到的出路。

果然,他们测试了他们的实验室番茄和烟草植物材料,并且能够观察注射材料,在这种情况下,荧光分子,将所有他们的方式通过植物,从根到叶。

“我们认为这是一个新的工具,它可以通过植物生物学家和生物工程师被用来更好地了解植物的迁移现象,”曹说。此外,它可以用来“提供有效载荷送入工厂,这样就可以解决几个问题。例如,你可以考虑一下提供微量营养素,或者你可以考虑一下提供的基因,改变植物的基因表达或基本工程的植物。”

“现在,该实验室为phytoinject要么s的利益已经超越抗生素释放基因工程和定点护理诊断扩大,”廉补充道。

例如,在与烟草的实验中,他们能够注入称为生物 农杆菌 改变植物的DNA - 一个典型的生物工程工具,但在一个新的和精确的方式交付。

到目前为止,这是用精密的仪器,所以在其目前的形式,它不会是农业规模应用中有用的实验室技术,但希望的是,它可以使用,例如,生物工程抗病品种的重要作物植物。球队也做了使用改进的玩具飞镖枪测试安装在小无人机,这是能够火微针在现场植物。最终,这样的过程可能使用自动驾驶汽车自动化,马瑞利说,农业规模使用。

同时,该团队继续工作的系统适应变化的需求和不同种类的植物及其组织的条件。 “有很多其中的变化,真的,”马瑞利说,所以你需要考虑具有为植物特定的设备。对于未来,我们的研究兴趣将超越抗生素释放基因工程和基础代谢物采样点的护理诊断“。

该工作是由海军研究,美国国家科学基金会和凯克基金会办公室的支持。


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