bioaktywne nanomateriały dla przyszłości
– to badania skupiające wykorzystanie bio- i nano-materiałów do zastosowań biotechnologicznych oraz bioaktywnych. Głównym kierunkiem jest zastosowanie DESów do otrzymywania bioaktywnych fungicydów będących jednocześnie źródłem mikroelementów.
Biomateriały – nanocząstki o działaniu bioaktywnym i regeneracyjnym
W ramach naszych badań rozwijamy nanomateriały nieorganiczne o właściwościach bioaktywnych, które mogą być wykorzystywane w ochronie zdrowia roślin oraz jako źródło mikroelementów wspomagających ich regenerację. Skupiamy się przede wszystkim na nanocząstkach metali, tlenków metali i siarczków metali, projektowanych tak, by wykazywały wysoką skuteczność przeciwdrobnoustrojową przy zachowaniu bezpieczeństwa dla organizmów pożytecznych – takich jak grzyby mikoryzowe, rośliny uprawne czy owady zapylające.
Naszym celem jest opracowanie selektywnie działających nanocząstek, które eliminują patogeny (np. grzyby chorobotwórcze) bez zakłócania naturalnej mikroflory gleby. W naszych syntezach wykorzystujemy naturalne rozpuszczalniki głęboko eutektyczne (NDES), które wzmacniają działanie nanocząstek, zwiększając ich przenikalność do komórek patogenów oraz redukując toksyczność względem organizmów korzystnych. Nanocząstki wytwarzane w ten sposób mogą nie tylko zwalczać infekcje, ale również dostarczać mikroelementy niezbędne dla regeneracji roślin po chorobie, takie jak miedź, cynk, mangan czy żelazo.
Opracowywane biomateriały mogą znaleźć zastosowanie w nowoczesnych preparatach ochrony roślin, biologicznie aktywnych nawozach czy systemach wspomagających wzrost i odporność upraw. Dzięki połączeniu nanotechnologii i zielonej chemii tworzymy rozwiązania, które są skuteczne, selektywne i bezpieczne – zarówno dla roślin, jak i całego środowiska glebowego.
Etapy badań
Synteza nanoukładów
Badania prowadzone są w sposób etapowy – od podstawowych badań nad nanomateriałami, aż po ich praktyczne zastosowanie w systemach biologicznych. Pierwszym krokiem jest synteza nanocząstek oraz naturalnych rozpuszczalnikach głęboko eutektycznych (DES). Na tym etapie dobierane są odpowiednie układy DES, a także projektowane są różne kombinacje nanocząstek, w tym połączenia metali, tlenków, soli oraz warstwowych wodorotlenków (LDH). Ważnym etapem jest charakterystyka fizykochemiczna otrzymanych materiałów – określane są ich rozmiary, morfologia, struktura krystaliczna oraz właściwości powierzchniowe, które decydują o dalszej aktywności biologicznej.
Analiza toksyczności materiałów
Następnie, prowadzone są badania fitotoksyczności, które pozwalają ocenić wpływ nowych materiałów na wzrost i rozwój roślin. Równolegle analizowane są ich właściwości bioaktywne, obejmujące aktywność wobec wybranych bakterii i grzybów chorobotwórczych. W dalszej kolejności przeprowadzane są testy toksyczności środowiskowej, obejmujące wpływ nanocząstek na organizmy pożyteczne, takie jak pszczoły czy dżdżownice. Dzięki temu możliwe jest sprawdzenie, czy opracowane materiały są bezpieczne dla kluczowych elementów ekosystemu.
Badania na roślinach uprawnych
Ostatnim etapem są badania z roślinami uprawnymi, które pokazują praktyczny potencjał opracowanych układów – zarówno w zakresie ochrony przed patogenami, jak i możliwości wspomagania regeneracji i wzrostu roślin.
Tak zorganizowany proces badań pozwala na pełne zrozumienie zarówno właściwości nanomateriałów, jak i ich oddziaływania z organizmami żywymi, co stanowi podstawę do tworzenia innowacyjnych i bezpiecznych rozwiązań dla rolnictwa i ochrony środowiska.
Działaj z nami!
Jeśli interesuje Cię tematyka bioaktywnych nanomateriałów, selektywnej ochrony roślin, mikroelementów lub rozpuszczalników głęboko eutektycznych – skontaktuj się z nami. Chętnie podejmiemy współpracę naukową lub badawczo-rozwojową. Razem możemy sprawdzić nowe rozwiązania i przekształcić je w realne zastosowania.