Nuovi biomateriali proteggono le colture ingannando gli agenti patogeni

Una nuova ricerca capitanata dall’Università di Manchester è riuscita a sviluppare dei sensori biomimici capaci di ingannare le spore del fungo Puccinia e farle crescere al loro interno anziché sulla pianta

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By Esayas AyeleOwn work, CC BY-SA 4.0, Link

Innovativi biomateriali per aiutare gli agricoltori nella produzione alimentare

(Rinnovabili.it) – Un gruppo di ricerca internazionale capitanato dall’Università di Manchester ha sviluppato dei biosensori in grado di rilevare in tempo reale le infezioni nelle colture e “ingannarle”. Il metodo, già testato in Etiopia, è nato per contrastare una delle più pericolose malattie delle graminacee: la ruggine gialla provocata dal micete Puccinia striiformis.

Fino a ieri il mezzo più diffuso per contrastare il Puccina è stato il campionamento delle spore tramite studio del DNA. Questo metodo, però, rivela solo la presenza del fungo ma non è in grado di determinare quando tale presenza si trasformi in effettivo problema, ossia in un’infezione sintomatica. Ora, grazie una rete di biosensori monouso, frutto di un mix di IoT, intelligenza artificiale, è possibile identificare le condizioni in cui avviene tale cambiamento. Non solo. E’ anche possibile ingannare le spore del micete affinché attacchino e si sviluppino all’interno di nuovi biomateriali e non sulle piante.

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Attraverso rilevatori di microimmagini, la rete esamina costantemente i biomateriali e usa l’apprendimento automatico per identificare i modi caratteristici e specifici in cui le spore crescono nei loro ospiti artificiali ingegnerizzati. Ogni sensore avvisa, in modalità wireless, della presenza della malattia, come fosse una versione biologica di un allarme, e sviluppa al contempo mappe di previsione dell’infezione.

In tal modo può aiutare ad evitarne la diffusione e a sviluppare nuovi metodi più aggiornati per la prevenzione di futuri focolai. Nella ricerca, pubblicata su Fluids, viene indicata anche la possibilità di utilizzare tecniche di ingegneria aeronautica per “convogliare” le spore sui biomateriali, così da segnalare l’infezione in modo affidabile entro poche ore dalla diffusione. 

L’obiettivo del gruppo internazionale è ora quello di distribuire queste reti di sensori “Sentinel” in tutta la produzione di grano etiope così da aiutare modellazione e controllo delle malattie nelle colture in Africa orientale. 

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