MIT科學家設計出只應用於植物的新型微針貼片
當談到更安全、更少痛苦、緩釋的藥物注射療法的替代品時,“微針貼片”顯示出了很大的希望。現在,麻省理工學院的科學家們已經將經過改造的這種技術應用於植物上。現有的為人類製造的微針貼片通常由一個小方塊材料組成,其底部有一排細小的、尖銳的微型針頭。
這些針是由絲等生物相容性好的物質製成的,內含藥物,當微針貼貼貼在身體上時,會無痛地刺破皮膚表層。然後它們會溶解,無害地將藥物釋放到皮膚細胞間的間隙液中。從那裡,藥物就會進入血液中。
與皮下注射針相比,微針貼片的疼痛感要小得多,對病人造成感染或其他傷害的風險較小,而且可以持續釋放藥物,而不是一次射入。雖然植物不會感到疼痛,但這些賣點也可以應用到為它們製作的貼片上。
考慮到這一點,麻省理工學院的一個團隊設計了一種貼片,可以貼在大型植物的莖、葉、根或其他部位,將殺蟲劑等物質直接送入它們的維管系統。根據具體的殺蟲劑的不同,採取這樣的方法可能比簡單地將溶液噴灑在葉子上,等待吸收要有效得多。而且與給植物注射傳統的皮下注射相比,使用微針貼片的方式沒有那麼麻煩,對植物的傷害也沒有那麼大。
雖然說植物微針還是用絲線做的,但是和人用的貼片的絲線不一樣。這是因為植物體內的水分通常比我們少,所以微針在溶解時需要一些幫助。為此,它們所製成的成品具有較強的親水性(吸水性),因此可以更好地利用水分。但與此同時,它仍然足夠堅韌,最初能刺破植物的表皮。
該技術已經成功地被用於向煙草植物和西紅柿植物注入熒光粒子,隨後可以看到熒光粒子從植物的根部一直移動到葉子上。未來,它不僅可以用來輸送殺蟲劑,還可以輸送微量元素或基因,用於轉基因作物的開發。甚至有可能有一天,自動駕駛車輛有可能被用於將微針貼片應用到田間的大量植物上,省去了農業工人的人工操作。
最近,由Benedetto Marelli教授和Jing-Ke-Weng教授領導的一篇研究論文發表在《先進科學》雜誌上。