Биоматериалы обманывают споры, угрожающие пшенице, для помощи фермерам

Ученые разработали искусственные материалы, которые успешно "обманывают" вредоносные споры, атакующие посевы пшеницы. Споры начинают расти на этих материалах, принимая их за растение-хозяина, что помогает защитить урожай.

Как работает система

Исследователи из Манчестерского университета совместно с партнерами создали сеть дешевых полевых биосенсоров для обнаружения инфекций в режиме реального времени.

• Принцип действия: Сенсоры "заманивают" споры грибковых заболеваний в специальные биоматериалы. Споры "верят", что нашли своего растения-хозяина и источник пищи, и начинают прорастать.
• Анализ: Микроскопические детекторы постоянно отслеживают рост спор в искусственной среде. Искусственный интеллект идентифицирует характерные особенности этого роста.
• Оповещение: Каждый сенсор беспроводным способом предупреждает фермеров о наличии угрозы, подобно биологической пожарной сигнализации. Данные поступают в системы прогнозирования заболеваний.

Результаты и значение

• Система успешно прошла испытания в Эфиопии. Она отвлекает споры до того, как они начнут поражать посевы.
• Это дает фермерам запас времени для реагирования, не дожидаясь видимых симптомов на растениях.
• Цель проекта, поддержанного Фондом Билла и Мелинды Гейтс и учеными из Кембриджского университета, — развернуть сети таких "дозорных" сенсоров в Эфиопии. Это поможет прогнозировать болезни, контролировать их и предотвратить повторение масштабного голода 1980-х годов в регионе.

Ключевое преимущество

В новой системе используются методы авиационной инженерии для пассивного сбора и концентрации спор из воздуха с помощью ветра. Это позволяет за несколько часов обнаружить инфекционную активность, в то время как визуальные симптомы на растениях проявляются лишь спустя недели.