کاربرد نانو کپسول در جلوگیری و کنترل آفات - جلسه سوم

هدف از این پژوهش کنترل مواد شیمیایی و اثرات مخرب آن ها و جایگزینی اسانس های گیاهی است.
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : الهام گارسچی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :
بخش پروژه های دانش آموزی - الهام گارسچی

اهداف جلسه:
·آشنایی با حفاظت از محصولات کشاورزی
·آشنایی با نانو حسگر ها
·آشنایی با مشکلات تولید محصولات کشاورزی
·آشنایی با نانو ذرات بارگذار ی شده با عوامل بیماریزای حشرات
·آشنایی با نانو ذرات بارگذاری شده با قارچ کش‌ ها

وسایل مورد نیاز:
·کامپیوتر مجهز به اینترنت

مقدمه
هدف از این پژوهش کنترل مواد شیمیایی و اثرات مخرب آن ها و جایگزینی اسانس های گیاهی است. با این حال استفاده از اسانس های گیاهی به دلیل قدرت تبخیر زیاد، دوام كم و اكسید شدن سریع آنها محدود شده است. رهایش كنترل شده به وسیله فرمولاسیون نانوكپسول اسانس، می تواند بهترین گزینه برای افزایش تاثیر اسانس در برابر عوامل محیطی باشد.
کاربرد نانو کپسول
 استفاده از این فرمولاسیون باعث می شود سموم هوشمند از عوامل خارجی مانند دمای بالا، نور خورشید و رطوبت حفظ شود و زمان اثر و سمیت آن ها طولانی گردد. لذا فناوری نانو كپسوله كردن اسانس ها می تواند نقش عمده و بسزایی در كنترل آفات داشته باشد.
کاربرد نانو کپسول
3-1 نانو حسگر ها
استفاده از سموم شیمیایی زمانی صورت می گیرد که علائم آفت همچون تغییر رنگ برگ ها و اندام گیاهی قابل مشاهده باشند، در نتیجه با سریعترین اقدامات هم مقداری از محصول از بین می رود. نانو حسگرهای زیستی ابزارهایی هستند که به کمک آنها می توان در مراحل ابتدایی ورود بیماری آنها را شناسایی و در نتیجه برای کنترل آن ها اقدام نمود. نانو حسگرها شامل ترکیبات زیستی هم چون یک سلول، آنزیم و یا آنتی بادی متصل به یک مبدل انرژی هستند و قادرند تغییرات ایجاد شده در محیط اطراف خود را گزارش کنند. این گزارش توسط سیگنال هایی که مبدل انرژی متناسب با مقدار آلودگی تولید می کند، توسط گیرنده ها دریافت می شوند.
کاربرد نانو کپسول
بنابر این در صورت تجمع زیادی عامل بیماری در اطراف این حسگرها سیگنال های قوی فرستاده شده و حضور آلاینده ها در محیط در ظرف چند دقیقه قابل تشخیص است. این در حالی است که تشخیص بیماری با استفاده از روش های رایج به حداقل 48 ساعت زمان نیاز دارد. نانوتکنولوژی پتانسیل اجرایی در همه جنبه های کشاورزی، فرآوری، بسته بندی و حتی نظارت های غذایی و زراعی را دارد. پیشرفت های اخیر در زمینه علم کشاورزی، امکان تولید ذرات نانویی را فراهم کرده است که می توانند در حوزه های مختلف کشاورزی کاربرد گسترده ای داشته باشند.
کاربرد نانو کپسول
3-2 مشکلات تولید محصولات کشاورزی
 یکی از مشکلات تولید محصولات کشاورزی کنترل به موقع آفات و بیماری های گیاهی می باشد. البته اغلب خسارت آفات راحت تر و سریع تر قابل شناسایی هستند در حالی که شناسایی عوامل بیماری زای گیاهی مشکل تر و زمان بر می باشد، بنابراین اغلب جبران خسارت حاصله از بیماری های گیاهی مشکل تر می باشد. در این شرایط استفاده از نانو ذرات و نانو ماشین ها برای شناسایی و هم چنین برای کنترل بیماری های گیاهی می تواند موثر باشد. به عنوان مثال شاید بتوان از نانو ذرات چندشاخه ای برای انتقال سموم و یا ردیابی عوامل بیماری زا به درون بافت های گیاهی استفاده کرد. علاوه بر این، نانو ماشین ها ممکن است طوری طراحی شوند که در بدن حشرات و آفات فعال شده و باعث کنترل آن ها شوند، در حالی که در بدن انسان غیر فعال باقی مانده و برای انسان و حتی محیط زیست مضر نباشند.
کاربرد نانو کپسول
علاوه بر این از جمله افق های دیگر استفاده از نانوتکنولوژی ردیابی مواد آلاینده به خصوص سموم به کمک نانو ماشین ها در محصولات کشاورزی می باشد. به عنوان مثال حسگر بویایی برای تشخیص محصولات در حال فساد و یا مقدار مجاز سموم موجود در محصولات کشاورزی ساخته شده که می تواند کاربرد تجاری پیدا کند.
کاربرد نانو کپسول
3-3 نانو ذرات بارگذار ی شده با عوامل بیماری زای حشرات
اختراعات مختلفی در زمینه کپسوله کردن عوامل کنترل بیولوژیکی حشرات به منظور محافظت از آن ها در برابر تخریب سریع زیست محیطی ناشی از قرار گرفتن در معرض اشعه ماورای بنفش سوبسترا، گرما، خشکی و رقابت میکروبی ثبت شده است. اختراع کپسوله کردن عوامل کنترل بیولوژیکی، مانند باکتری ها و ویروس های بیماری زای حشرات در سال 1989 به ثبت رسید. در
این اختراع، عوامل کنترل بیولوژیکی به وسیله پلیمر نشاسته محصور شدند و محصول ایجاد شده برای کنترل آفات جونده، توصیه و به کار گرفته شد.
کاربرد نانو کپسول
3-4 نانو ذرات بارگذاری شده با قارچ کش‌ ها
نانو ذرات به عنوان سامانه حامل قارچ کش ها می توانند باعث بهبود رهایش این ترکیبات شیمیایی و افزایش کارایی و بهره وری آن ها گردند. نانو ذرات با استفاده از پلیمر پلی وینیل پیریدین و پلی وینیل- کواستیرن ساخته شده و به وسیله قارچ کش های تبوکونازول و کلروتالونیل بارگذاری شدند. این نانو ذرات برای کنترل قارچ های بیماری زای چوب کاج زرد و توس مؤثر بوده و مورد استفاده قرار گرفتند.
کاربرد نانو کپسول
در پژوهش دیگری نانو دیسک هایی تولید شده و به وسیله داروی ضدقارچ آمفوتریسین بارگذاری شد. این نانودیسک ها باعث افزایش حلالیت آنتی بیوتیک آمفوتریسین و حفاظت از آن در برابر عوامل نامساعد زیست محیطی گردید. گزارش شده است که این فرمولاسیون قادر به کنترل طیف وسیعی از قارچ های بیماری زای گیاهی است.
کاربرد نانو کپسول
تکلیف1: با توجه به مطالب ارائه شده در این درس در مورد مضرات استفاده ی بی موقع از
آفت کش های شیمیایی و همچنین نانو حسگر ها تحقیق و بررسی نمایید و مطالب خود را دسته بندی کنید.
تکلیف2: مطالب این درس را مطالعه نمایید سپس به سئوالات زیر پاسخ دهید.
1.نانو حسگر ها چه تفاوت عمده ای در نانو کپسول ها ایجاد می کند؟
2.نانو ذرات استفاده شده در نانو کپسول ها از چه طریقی استخراج می شوند؟
محل بازدید/ اردو/ خرید: _________

منابع مطالعه: برای کسب اطلاعات بیش تر در زمینه مطالب مرتبط این درس کتاب " حشره شناسی کشاورزی، آفات و کنترل آن ها" را مطالعه نمایید.
کاربرد نانو کپسول

تنظیم: زینب شاه مرادی