Naukowcy badają wykorzystanie zimnej plazmy do walki z chorobami roślin

Autor: PAP 09 marca 2019 12:45

Naukowcy badają wykorzystanie zimnej plazmy do walki z chorobami roślin fot. shutterstock

Naukowcy Politechniki Wrocławskiej i Uniwersytetu Gdańskiego prowadzą badania nad wykorzystaniem zimnej plazmy atmosferycznej do niszczenia bakterii odpowiedzialnych za choroby roślin. W swoim projekcie naukowy chcą też promować wzrost bakterii odpowiedzialnych za zwiększenie plonów wśród roślin uprawnych.

Plazma to zjonizowana materia o stanie skupienia przypominającym gaz, w którym znaczna część cząstek jest naładowana elektrycznie. Jak wyjaśniono w komunikacie na stronie internetowej Politechniki Wrocławskiej, chcąc ją wytworzyć, należy dostarczyć odpowiednią ilość energii, która umożliwi najpierw przekształcenie ciała stałego w ciekłe, następnie w gaz i wreszcie w plazmę. Plazma jest najpowszechniej występującym stanem skupienia materii we Wszechświecie, tworząc m.in. gwiazdy. Na Ziemi w warunkach naturalnych występuje w postaci zorzy polarnej oraz błyskawic.

W badaniach prowadzonych przez naukowców z PWr i UG wykorzystywane są tzw. zimne plazmy atmosferyczne otrzymywane za pomocą różnego rodzaju wyładowań elektrycznych.

Jak wyjaśniono na stronie PWr, gorącą plazmę o temperaturze dochodzącej do kilku tysięcy stopni Celsjusza można wytwarzać w specjalnie skonstruowanych generatorach tzw. plazmotronach i jest ona najczęściej wykorzystywana m.in. do spawania, cięcia lub topienia różnego rodzaju materiałów. Z kolei urządzenia wytwarzające zimną plazmę atmosferyczną, a więc plazmę o temperaturze kinetycznej gazu wyładowczego zbliżonej do otoczenia, wykorzystuje się w medycynie, weterynarii czy agrotechnice.

To właśnie na tym ostatnim zastosowaniu skupili się naukowcy z zespołu prof. Pawła Pohla z Zakładu Chemii Analitycznej i Metalurgii Chemicznej Politechniki Wrocławskiej i Międzyuczelnianego Wydziału Biotechnologii Uniwersytetu Gdańskiego i Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego (UG i GUMed, Zakład Ochrony i Biotechnologii Roślin) pod kierownictwem prof. Ewy Łojkowskiej.

"Celem naszego projektu jest opracowanie szybkiej, efektywnej i taniej metody zwalczania bakteryjnych patogenów odpowiedzialnych za choroby roślin uprawnych i ozdobnych. Nasze doświadczenia prowadzimy obecnie wykorzystując jako rośliny modelowe ziemniaki, cykorię i hiacynty" - wyjaśniła dr inż. Anna Dzimitrowicz z Zakładu Chemii Analitycznej i Metalurgii Chemicznej PWr, cytowana w komunikacie.

Z kolei dr hab. inż. Piotr Jamróz z Zakładu Chemii Analitycznej i Metalurgii Chemicznej PWr zauważył, że wielu osobom plazma kojarzy się z czymś bardzo gorącym, materią osiągającą nawet kilka lub kilkanaście milionów stopni Celsjusza. "Tymczasem my dysponujemy plazmami, które charakteryzują się temperaturą zbliżoną do temperatury ludzkiego ciała, a więc można je np. przykładać do palca bez ryzyka oparzenia. Nie ma również efektu porażenia prądem, dlatego właściwe wykorzystanie ich na roślinach nie powoduje uszkodzenia ich tkanek, a jedynie może prowadzić do inaktywacji patogenów roślin wywołujących choroby" - dodał.

W swoim projekcie naukowcy stosują zamontowane na statywie tzw. pióro plazmowe generujące stożek zimnej plazmy atmosferycznej o długości kilku centymetrów i grubości zaledwie kilku milimetrów. Pozwala to na precyzyjne niszczenie bakterii w zainfekowanej części rośliny.

Takie pióro plazmowe można trzymać w ręce i swobodnie używać, a jednym z celów projektu jest właśnie stworzenie podręcznej aparatury do sterylizacji nasion i unieczynnienia patogenów występujących w obrębie punktowych zmian chorobowych na liściach czy bulwach.

Jak opisano w komunikacie, rośliny są najpierw ranione za pomocą jałowej igły, zarażane bakteriami z rodzaju Dickeya, a następnie poddawane działaniu zimnej plazmy atmosferycznej. Zdaniem badaczy efekty tych działań są obiecujące.

W swoim projekcie naukowcy chcą jednak nie tylko niszczyć chorobotwórcze bakterie, lecz także promować wzrost tych, które są odpowiedzialne za zwiększenie plonów wśród roślin uprawnych.

W przyszłości naukowcy z PWr planują kontynuować badania nad możliwością wykorzystania zimnych plazm atmosferycznych także w medycynie. We współpracy z Instytutem Immunologii i Terapii Doświadczalnej im. Ludwika Hirszfelda PAN we Wrocławiu planują wykorzystać zimną plazmę atmosferyczną do zahamowania tempa rozrastania komórek nowotworowych. 

Podobał się artykuł? Podziel się!

WIĘCEJ NA TEMAT

AGROTECHNIKA

BĄDŹ NA BIEŻĄCO

POLECAMY CZASOPISMA

WYSZUKIWARKI