植物寄生性線虫は土壌に生息し、根を食べることで作物に被害を与える小さな生物です。現在、農家は作物に殺虫剤を散布することで線虫を駆除しています。これらの化学物質は土壌表面にのみ存在するように設計されているため、大量に散布する必要があり、多くの場合、根まで洗い流すために大量の水が必要です。これは、農家が農薬に多額の費用を費やし、大量の水を使用しなければならず、大量の有毒化学物質が環境中に流入することを意味します。
現在、科学者たちは改変された植物ウイルスを使用して、より環境に優しく、より効果的に線虫を駆除する方法を開発しました。
無駄が少なく、より環境に優しい代替手段を求めて、カリフォルニア大学サンディエゴ校のニコール・スタインメッツ教授とその同僚たちは、タバコ・グリーンモザイク・ウイルスに注目しました。殺虫剤とは異なり、タバコ グリーン モザイク ウイルスは土壌を通って下方に拡散する性質があります。
エンジニアらは、これまで到達できなかった土壌の奥深くまで殺虫剤分子を届けることができる、植物ウイルスから作られたナノ粒子を開発した。この開発により、コスト、農薬の使用、環境毒性を最小限に抑えながら、作物の根を悩ませる寄生線虫を農家が効果的に防除できるようになる可能性があります。
科学者らはまずウイルスのRNAを除去し、植物に感染しないようにする。次に、改変ウイルスのナノ粒子を殺虫剤イベルメクチンを含む溶液に混合しました。殺虫剤は、混合物を加熱する「熱形状スイッチング」という単純なプロセスを通じてナノ粒子にカプセル化されます。
実験室での試験では、農薬を含んだナノ粒子が土壌10センチメートル（3.9インチ）に浸透することに成功した。これらの粒子を土壌サンプルから回収し、線虫が入ったペトリ皿に加えると、それらが使用した殺虫剤によって線虫個体群の少なくとも半分が死滅した。
このワンショット合成方法にはいくつかの利点があります。第一に、低コストであり、必要な手順がわずかであり、精製プロセスが簡単です。この方法はより拡張性が高く、農家がより手頃な価格の製品を入手できる道が開かれます。第二に、この方法では殺虫剤を表面に化学的に結合させるのではなく、単にナノ粒子内にカプセル化するだけなので、殺虫剤の元の化学構造が保存されます。
現在の計画は、線虫が寄生している実際の作物でナノ粒子をテストすることである。 「この技術は、農薬の使用を増やさずに圃場処理を改善する可能性を秘めています」とスタインメッツ氏は語った。
この研究に関する論文は最近、NanoLetters誌に掲載されました。