Nanopesticidas azules prusianos bioinspirados con puertas de respuesta a estímulos triples para el control de plagas...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ciencias Agrícolas
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• La gestión de plagas se enfrenta a desafíos por la creciente complejidad y los brotes impredecibles.
• Los productos agroquímicos existentes carecen de adaptación dinámica a los ritmos ecológicos.
• Las avispas parasitoides ofrecen un modelo de control biológico de doble fase: parálisis inmediata y supresión sostenida.

Objetivo del estudio:

• Diseñar un nanopesticida (PAPP) basado en azul prusiano (PB) con modos de liberación desacoplados espacialmente.
• Lograr un manejo dual de plagas que imite las estrategias de control biológico de las avispas.
• Mejorar el rendimiento agroquímico a través del diseño de materiales avanzados.

Principales métodos:

• Integración de núcleos de PB sensibles al pH con puertas de nanohidrogel de poli (N-isopropilacrilamida) térmicamente sensibles.
• Utilizando disparadores alcalinos para la desintegración rápida y la temperatura/NIR para la liberación programada.
• El uso de caracterizaciones fisicoquímicas y simulaciones de dinámica molecular para la validación.

Principales resultados:

• Se ha logrado una liberación por ráfaga alcalina (91,1% de descarga de avermectina) para infestaciones agudas.
• Liberación sostenida a temperatura demostrada y programada por NIR para el mantenimiento estacional.
• El PAPP mostró una alta carga de fármaco (82 mg/g), una mejor resistencia a los rayos UV (67,7%) y una adhesión foliar (330%).
• Se ha validado una tasa de mortalidad del 81,7% de Plutella xylostella con un impacto mínimo en los organismos y cultivos no objetivo.

Conclusiones:

• Estableció un paradigma para la agricultura de precisión ecológica a través de la programación de materiales basada en el comportamiento de las plagas.
• PAPP ofrece una solución de gestión adaptativa de plagas de doble modalidad.
• La degradación de PB proporciona micronutrientes de hierro esenciales para los cultivos.