纳米_花匠小妙招

研究进展：粮食需求保护战略与可以有效应对人口增长所带来的粮食短缺问题。然而，每年造成全球数百亿美元的经济损失和14%的作物损失的植物寄生线虫问题仍是该战略需解决的重大问题之一。尽管部分农药可以遏制线虫生长，但频繁使用的农药也会损伤人类健康并造成环境污染。因此，创造下一代（纳米）农药是创建可持续农业系统的重要步骤。根据纳米医学相关概念，有研究者提出将杀线虫剂包封在纳米颗粒中，降低暴露风险，同时保护活性成分，防止农药生物降解。然而，在将合成材料引入环境时，必须解决制造成本、生物降解性和安全性等问题。解决方案：在先前的工作中，作者已经合成了以植物病毒为基础的农药纳米载体，并且证明了携带阿维菌素的红三叶草坏死斑纹病毒纳米颗粒可以有效地治疗被根结线虫侵染的番茄幼苗。在本文中，考虑到烟草温和绿色花叶病毒（TMGMV）不会通过昆虫、花粉或其他媒介传播，具有良好的土壤流动性，且已被批准作为生物除草剂的组成成分，该团队进一步开发了TMGMV球形纳米颗粒（SNPs），并通过热形状切换过程有效负载了伊维菌素或花菁染料，成功构建了功能化的纳米载体（图1）。在实验中，该SNPs表现出良好的流动性和土壤保持性；同时，凝胶实验显示功能化的纳米粒子递送的伊维菌素可以有效抑制线虫生长。

图1（A）功能化的纳米粒子递送药物过程；（B）功能化纳米粒子的形成示意图及显微图像。

结论：本文团队开发了一种将农药输送到植物根际的技术，简单来说，即以TMGMV为载体，通过非共价连接封装农药分子，利用病毒载体良好的土壤流动性等优势，达到靶向线虫，提高农药疗效的目的。另外，本文中使用的一锅合成功能性纳米载体的方法也有望促进可扩展的工业过程的产生。

参考文献：Nicole F. Steinmetz et al. Delivery of Nematicides Using TMGMV-Derived Spherical Nanoparticles. Nano Lett. 2023, 23, 5785-5793

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