14 mars 2023 — Les scientifiques ont mis au point une technique d’administration de médicaments à base de micro-aiguilles pour l’utilisation des plantes, qui peut fournir des quantités précises de produits agrochimiques à des tissus végétaux spécifiques. Les micro-aiguilles, à base de soie, peuvent être utilisées pour délivrer une charge utile calculée directement dans les tissus profonds d’une plante, ce qui “conduira à une plus grande efficacité de la croissance des plantes et aidera à la gestion des maladies”, selon les chercheurs.
Donner aux producteurs les moyens de contrôler avec précision les niveaux de livraison de produits chimiques réduira les déchets, déclare SMART.
“Le développement de systèmes de livraison qui déploient efficacement des produits agrochimiques tels que les micronutriments, les pesticides et les antibiotiques dans les cultures contribuera à assurer une productivité élevée et une qualité élevée des produits tout en minimisant le gaspillage des ressources est crucial.”
“La technique permet d’économiser des ressources par rapport aux méthodes actuelles de livraison agrochimique, qui souffrent de gaspillage”, explique le professeur Benedetto Marelli, chercheur principal à DiSTAP et professeur agrégé de génie civil et environnemental au MIT.
“Lors de l’application, les micro-aiguilles traversent les barrières tissulaires et libèrent des composés directement à l’intérieur des plantes, évitant ainsi les pertes agrochimiques”, poursuit-il.
“La technique permet également un contrôle précis des quantités de produits agrochimiques utilisés, garantissant une agriculture de précision de haute technologie et une croissance des cultures pour optimiser le rendement.”
Les systèmes de distribution actuels “sont inefficaces en raison de l’application hors cible, du ruissellement rapide sous la pluie et de la dégradation rapide des actifs”, déclare SMART, notant que “ces pratiques provoquent également des effets secondaires environnementaux néfastes importants, tels que la contamination de l’eau et du sol. , la perte de biodiversité et la dégradation des écosystèmes, ainsi que les problèmes de santé publique, tels que les problèmes respiratoires, l’exposition aux produits chimiques et la contamination des aliments.
En revanche, la technique des micro-aiguilles en soie est «mini-invasive» et délivre sa charge utile sans causer de dommages à long terme à la plante.
En tant que tel, SMART affirme qu’il “minimise le gaspillage des ressources et atténue les effets secondaires néfastes causés par la contamination agrochimique de l’environnement”.
La technologie a été développée par des chercheurs du groupe de recherche interdisciplinaire (IRG) Disruptive & Sustainable Technologies for Agricultural Precision (DiSTAP) de l’Alliance Singapour-MIT pour la recherche et la technologie (SMART), l’entreprise de recherche du MIT à Singapour et des collaborateurs de Temasek Life Sciences Laboratoire (TLL) et Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Les scientifiques ont développé des micro-aiguilles (photo, sur une pièce de monnaie) qui peuvent délivrer des produits chimiques dans les tissus profonds des plantes.Applications futures
Les développeurs de la technologie ont de grands espoirs quant à son utilisation potentielle.
“À l’avenir, avec l’application automatisée de micro-aiguilles comme possibilité, la technique pourrait être utilisée dans des fermes extérieures et intérieures de haute technologie pour une distribution agrochimique précise et une gestion des maladies”, déclare le Dr Yunteng Cao, associé postdoctoral en génie civil et environnemental au MIT. .
Pour les chercheurs, la mise à l’échelle de cette technologie est la prochaine étape.
“Notre recherche a validé l’utilisation de micro-aiguilles à base de soie pour l’application agrochimique, et nous sommes impatients de développer davantage la technique et la conception des micro-aiguilles en un modèle évolutif pour la fabrication et la commercialisation”, déclare le professeur Daisuke Urano, chercheur principal du TLL et assistant adjoint du NUS. professeur.
Edité par James Davies
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