Nanobiotecnologia apliacada a agricultura

Dr. Luciano da Silva Pinto

Bionanotecnologia e agricultura

1. Biossensores para detecção de contaminantes e bactérias fitopatogênicas,

2. Transformação de plantas,3. Germinação de sementes,4. Liberação controlada de pesticidas e

adubos,5. Diminuição do desperdício agricultura,6. Vacinas e medicamentos veterinários,7. Qualidade da água e solo.

Spray NanoBioluminescente

A proteína luminescente emite um luz visível na superfície de Salmonela e da Escherichia Coli

Fonte: AgroMicron Ltd.

1. Biossensores para detecção de contaminantes e bactérias

fitopatogênicas,

1. Biossensores para detecção de contaminantes e bactérias

fitopatogênicas,

• Vicky Vamvakaki and Nikos A. Chaniotakis. Pesticide detection with a liposome-based nano-biosensor . Biosensors and Bioelectronics Volume 22, Issue 12, 15 June 2007, Pages 2848-2853

Detecção de pesticidas com um biossensor baseado em nanolipossomas

Acetilcolinesterase

+ +

Organofosforados

Diminuição da atividade

+

AcetilcolinaMarcador fluorescente

sensível a pH

Diminuição do sinal fluorescente do indicador de pH

1. Biossensores para detecção de contaminantes e bactérias

American Chemical Society (2008, March 5). Nano-sensor For Better Detection Of Mad Cow Disease Agent. ScienceDaily. Retrieved May

Detecção da Encefalopatia espongiforme bovina

PrPC Prion

2. Transformação de plantas

Biobalística

+

Qiaoling Liu et al. Carbon Nanotubes as Molecular Transporters for Walled Plant Cells. Nano Lett., 2009, 9 (3), pp 1007–1010

Transfecção de DNA

Capacidade de penetrar na parede e membrana celulares de células vegetais intactas

Nanotubos/DNA conjugados

2. Transformação de plantas

Nanotubos / isotiocianato de fluoresceína

Nanotubos na germinação de sementes de tomate

3. Germinação de sementes e aumento da produção

10-40 mg / mL

Aumento da capitação de água

Mariya Khodakovskaya et al. Carbon Nanotubes Are Able To Penetrate Plant Seed Coat and Dramatically Affect Seed Germination and Plant Growth. ACS Nano, 2009, 3 (10), pp 3221–3227

controle Nanotubos http://www.sciencedaily.com/releases/2009/10/091021115016.htm

Nanoagroquímicos

Nano Fungicida Nanoregulator de crescimento de Plantas

Source: Syngenta Corporation

4. Liberação controlada de pesticidas e adubos

• Maior segurança na aplicação• Liberação sustentada do defensivo agrícola• Reduz a concentração de defensivo agrícola aplicado • Reduz o numero de aplicações

Nano PrimoMaxx:Emulsão (Syngenta)• Aumento da potência de ingredientes ativos, potencialmente reduzindo a quantidade aplicada

4. Liberação controlada de pesticidas e adubos

Controle do crescimento de plantas

Controle Nano PrimoMaxx

4. Liberação controlada de pesticidas e adubos

Fertilizantes em argilominerais

Armazenamento de alimentos

http://www.sharperimage.com/us/en/catalog/productdetails/sku__ZN020

5. Diminuição de perdas de produtos agrícolas

Barreira permeável gerada pelo revestimento polimérico

(comestível)

Nanopartículas funcionalizadas com enzimas

6. Vacinas e medicamentos veterinários

• Nano Selênio pode parar a gripe aviária;

• Alimentação de frangos– nanopartículas de

poliestireno inibem crescimento de bactérias

– alternativa à antibióticos

Source: Biofactors Journal, 2001 Altair Nanotechnologies Ltd

Nanopartícula magnética

Passivante contendo grupo funcional que“reconhece” célula doente

6. Vacinas e medicamentos veterinários

Tratamento de tumores

Hipertermia

6. Vacinas e medicamentos veterinários

• Conjugação de biomoléculas

• Ligação covalente

• interação não covalente

Nanoemulsões

Visualização e caracterização

Microscópio de tunelamento -STM

www.exsor.com.br/noticias/janeiro_09/noticia3.asp

Microscópio de força atômica - AFM

http://revistaescola.abril.com.br/img/plano-de-aula/ensino-medio/2006_plano57_0.jpg

Referências gerais:www.canon.com/technology/s_labo/nano/003/01.html www.biotec.boku.ac.at/332.html

Nanoscience and nanotechnologies:opportunities and uncertainties, The Royal Society, http://www.nanotec.org.uk/index.htmUma Introdução à Nanotecnologia, www.ica.ele.puc-rio.br\nanotech

1. http://web.mit.edu/newsoffice/topic/nanotech-archive.html

2. www.foodproductiondaily.com/news/ng.asp?id=63704

3. Nanoparticles make Durethan films airtight and glossy, Bayer Polymers

4. www.ptonline.com/articles/kuw/12437.html

5. www.agromicron.com/BTP.htm

6. www.nanoforum.org

7. www.nanotechnow.com

8. Small Times Magazine

9. www.cornell.edu

10.www.mit.edu