طوّر باحثون في الولايات المتحدة جلا مبتكرا يمكنه علاج النباتات من العدوى البكتيرية خلال 48 ساعة فقط، عبر توصيل مواد نانوية علاجية مباشرة إلى أنسجة النبات. ويُعد هذا التطور خطوة مهمة في مجال التكنولوجيا الحيوية والزراعة الذكية.

آلية عمل الجل النانوي

ابتكر علماء من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو مادة هلامية لاصقة يمكن تحميلها بجزيئات نانوية دوائية، ثم تطبيقها على أوراق وسيقان النباتات. وتتيح هذه التقنية إيصال المواد العلاجية بشكل مباشر وفعّال داخل أنسجة النبات.

وخلال التجارب، اختفت العدوى البكتيرية في النباتات المعالجة خلال فترة قصيرة لا تتجاوز يومين، مما يدل على كفاءة عالية في العلاج.

تركيبة متطورة وخصائص عملية

يتكوّن الجل من مادتين أساسيتين:

البولي أكريلاميد: يمنح الجل المتانة والمرونة

الكيتوزان: مادة طبيعية تساعد على الالتصاق القوي بالنبات

ويمتاز الجل بقدرته على الالتصاق بمختلف أنواع الأسطح النباتية، سواء كانت ناعمة أو مغطاة بشعيرات، كما أنه مقاوم للماء ولا يُزال بسهولة بفعل المطر، ويمكن إعادة استخدامه دون التأثير على النبات.

والأهم أنه لا يعيق عملية التمثيل الضوئي، مما يجعله آمنا للاستخدام المستمر.

نقل المواد داخل النبات

أظهرت التجارب أن الجل لا يقتصر تأثيره على مكان وضعه فقط، بل يمكنه نقل المواد إلى باقي أجزاء النبات. وقد تم التحقق من ذلك باستخدام جزيئات مضيئة، حيث انتشرت داخل الأنسجة النباتية عبر العروق خلال ساعات قليلة.

التحكم في النباتات عن بُعد

في تجربة مبتكرة، استخدم الباحثون الجل لربط سلك بنبات "فينوس آكل الحشرات"، وتم توصيله بجهاز قابل للارتداء يولّد إشارات كهربائية ضعيفة عند اللمس. وانتقلت هذه الإشارات عبر الجل إلى النبات، ما أدى إلى إغلاقه.

وتُظهر هذه التجربة إمكانية التحكم في النباتات عن بُعد باستخدام إشارات كهربائية، وهو ما يفتح آفاقا جديدة للتفاعل مع الكائنات النباتية.

مستقبل النباتات كمصانع حيوية

يخطط العلماء لتطوير الجل بإضافة مكونات أخرى مثل الخلايا أو المواد الوراثية، ما قد يسمح باستخدام النباتات كـ"مصانع حيوية" منخفضة التكلفة لإنتاج مواد مفيدة، بما في ذلك الأدوية.

ويُتوقع أن يسهم هذا الابتكار في إحداث نقلة نوعية في مجالات الزراعة والطب الحيوي.