Ingenieure entwickeln Präzisionseinspritzsystem für Anlagen

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Während die Menschheit von einer Pandemie erschüttert wird, gibt es mehrere laufende Epidemien, die die Nutzpflanzen beeinträchtigen und die globale Nahrungsmittelproduktion gefährden.

Orangen, Oliven und Bananen sind bereits in vielen Gebieten durch Krankheiten bedroht, die das Kreislaufsystem der Pflanzen beeinträchtigen und die nicht durch den Einsatz von Pestiziden behandelt werden können.

Eine neue Methode, die von Ingenieuren am MIT entwickelt wurde, könnte einen Ansatzpunkt für lebensrettende Behandlungen von Pflanzen bieten, die von solchen Krankheiten heimgesucht werden.Diese Krankheiten sind schwer frühzeitig zu erkennen und zu behandeln, da es an Präzisionswerkzeugen fehlt, um auf pflanzliche Gefäße zuzugreifen, um Krankheitserreger zu behandeln und Biomarker zu entnehmen.

Das MIT-Team beschloss, einige der Prinzipien der Präzisionsmedizin für den Menschen aufzugreifen und sie für die Entwicklung von pflanzenspezifischen Biomaterialien und Medikamentenverabreichungsgeräten anzupassen.Bei der Methode wird eine Reihe von Mikronadeln aus einem Biomaterial auf Seidenbasis verwendet, um Nährstoffe, Medikamente oder andere Moleküle an bestimmte Teile der Pflanze zu bringen.

Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift Advanced Science beschrieben, in einem Beitrag der MIT-Professoren Benedetto Marelli und Jing-Ke-Weng, des Doktoranden Yunteng Cao, des Postdoc Eugene Lim am MIT und des Postdoc Menglong Xu am Whitehead Institute for Biomedical Research.Die Mikronadeln, die von den Forschern als Phytoinjektoren bezeichnet werden, können in verschiedenen Größen und Formen hergestellt werden und Material spezifisch an die Wurzeln, Stängel oder Blätter einer Pflanze oder in ihr Xylem (das vaskuläre Gewebe, das am Wassertransport von den Wurzeln zum Kronendach beteiligt ist) oder Phloem (das vaskuläre Gewebe, das die Stoffwechselprodukte in der gesamten Pflanze zirkulieren lässt) abgeben.

In Laborversuchen verwendete das Team Tomaten- und Tabakpflanzen, aber das System könne an fast jede Kultur angepasst werden, heißt es.

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Die Mikronadeln können nicht nur gezielte Nutzlasten von Molekülen in die Pflanze einbringen, sondern sie können auch zur Entnahme von Proben aus den Pflanzen für Laboranalysen verwendet werden.Die Arbeiten begannen als Antwort auf eine Anfrage des US-Landwirtschaftsministeriums nach Ideen, wie die Zitrusfrüchtebegrünung….

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